JP2011209056A - Gnss receiving device and positioning method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a positioning rate, while reducing an influence of multipath.SOLUTION: This GNSS (Global Navigation Satellite System) receiving device includes: a first correlation peak detection part for detecting a correlation peak; a second correlation peak detection part for detecting a correlation peak by a multipath error reduction technology; a signal intensity detection part for detecting positioning signal intensity; a switching part for inputting a positioning signal into the first or second correlation peak detection part; a signal intensity determination part for performing instruction for inputting the positioning signal into the second correlation peak detection part, when the signal intensity is higher than a threshold, and for inputting it into the first correlation peak detection part, when the signal intensity is lower than the threshold; a multipath determination part for determining whether the positioning signal is affected by the multipath or not; a timing control part for performing instruction for inputting the positioning signal into the first correlation peak detection part, when detection of the correlation peak by the multipath error reduction technology cannot be continued for a prescribed time; and a positioning operation part for calculating a pseudo distance based on the correlation peak, and calculating the position.

Description

本発明は、GNSS用周回衛星からの信号を受信し、測位するGNSS受信装置及び測位方法に関する。   The present invention relates to a GNSS receiver and a positioning method for receiving and positioning a signal from a GNSS orbiting satellite.

衛星航法(GNSS: Global Navigation Satellite System)とは、航空機から3つの航法衛星(GNSS用周回衛星)(以下、GNSS衛星と呼ぶ)を捕捉することで各GNSS衛星からの距離を得るとともに、4つ目の航法衛星からの信号で時刻合わせを行い、航空機の3次元での飛行位置を得ることができる航法システムである。衛星航法には、全地球的測位システム(GPS: Global Positioning System)、ガリレオ(GALILEO)などが含まれる。   The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system that obtains the distance from each GNSS satellite by capturing three navigation satellites (GNSS orbiting satellites) (hereinafter referred to as GNSS satellites) from the aircraft. It is a navigation system that can obtain the flight position in three dimensions of the aircraft by adjusting the time with the signal from the eye navigation satellite. Satellite navigation includes the Global Positioning System (GPS), Galileo, and others.

例えば、GNSS受信装置は移動体に搭載され、該移動体の位置及び速度を測位する。例えば、GNSS受信装置は、複数のGNSS衛星からの電波を受信することによって、複数のGNSS衛星から当該GNSS受信装置までの距離(擬似距離)をそれぞれ算出し、該擬似距離に基づいて当該GNSS受信装置が搭載された移動体の測位を行う。GNSS衛星により発射された信号は、GNSS衛星とGNSS受信装置との間の距離を電波が伝搬する時間だけ遅れてGNSS受信装置に到達する。従って、複数のGNSS衛星について電波伝搬に要する時間を求めれば、測位演算によってGNSS受信装置の位置を求めることができる。例えば、複数のGNSS衛星により発射された電波は、GNSS受信装置の擬似距離算出部において、各GNSS衛星からGNSS受信装置までの擬似距離が求められる。そして、測位演算部において、擬似距離算出部において求められた擬似距離に基づいて、GNSS受信装置の位置が求められる。   For example, the GNSS receiver is mounted on a moving body and measures the position and speed of the moving body. For example, the GNSS receiver receives radio waves from a plurality of GNSS satellites, calculates the distances (pseudo distances) from the plurality of GNSS satellites to the GNSS receiver, and receives the GNSS reception based on the pseudo distances. Measures the moving object equipped with the device. The signal emitted by the GNSS satellite arrives at the GNSS receiver with a delay in the distance between the GNSS satellite and the GNSS receiver by the time the radio wave propagates. Therefore, if the time required for radio wave propagation is obtained for a plurality of GNSS satellites, the position of the GNSS receiver can be obtained by positioning calculation. For example, for a radio wave emitted by a plurality of GNSS satellites, a pseudo distance from each GNSS satellite to the GNSS receiver is obtained in a pseudo distance calculator of the GNSS receiver. Then, the positioning calculation unit obtains the position of the GNSS receiver based on the pseudo distance obtained by the pseudo distance calculation unit.

GNSS受信装置は、GNSS衛星を捕捉後、該GNSS衛星から受信した信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。例えば、C/Aコードのレプリカ信号の位相を調節することにより、該GNSS衛星から受信した信号との間の相関ピークを求める。GNSS受信装置は、該相関ピークの位相遅延量からGNSS衛星と当該GNSS衛星との間の擬似距離を求める。該擬似距離に基づいて、当該GNSS受信装置の位置を求める。   The GNSS receiver detects a correlation peak by acquiring a correlation between a signal received from the GNSS satellite and a C / A code replica signal after capturing the GNSS satellite. For example, by adjusting the phase of the C / A code replica signal, the correlation peak with the signal received from the GNSS satellite is obtained. The GNSS receiver obtains a pseudo distance between the GNSS satellite and the GNSS satellite from the phase delay amount of the correlation peak. Based on the pseudorange, the position of the GNSS receiver is obtained.

しかし、GNSS受信装置は、GNSS衛星を捕捉できた場合でも、該GNSS衛星からの直接波ばかりでなく、高層ビル等の建物で反射・回折した電波も受信してしまうことがある。GNSS衛星から送信された電波が反射・回折して、複数の伝搬経路から受信される現象は、マルチパスとも呼ばれる。マルチパスの影響により、当該GNSS受信装置とGNSS衛星との間の擬似距離に誤差が生じる。擬似距離に誤差が生じることにより、測位誤差が生じる。   However, even when a GNSS receiver can capture a GNSS satellite, it may receive not only the direct wave from the GNSS satellite but also a radio wave reflected and diffracted by a building such as a high-rise building. The phenomenon in which radio waves transmitted from GNSS satellites are reflected and diffracted and received from multiple propagation paths is also called multipath. Due to the multipath effect, an error occurs in the pseudorange between the GNSS receiver and the GNSS satellite. A positioning error occurs due to an error in the pseudorange.

特開2008-070338号公報JP 2008-070338 A

GNSS受信装置における測位誤差の原因の1つとして、マルチパスの影響が挙げられる。該マルチパスの影響を低減させる方法の1つとして、ナローコリレータ(Narrow-Correlator)などのマルチパス誤差低減技術を用いることが挙げられる。該マルチパス誤差低減技術を用いることにより、擬似距離に生じる誤差を低減できる。擬似距離に生じる誤差を低減できるため、測位誤差を低減できる。   One of the causes of positioning errors in the GNSS receiver is the effect of multipath. One method for reducing the influence of the multipath is to use a multipath error reduction technique such as a narrow-correlator. By using the multipath error reduction technique, it is possible to reduce errors occurring in the pseudorange. Since errors occurring in the pseudo distance can be reduced, positioning errors can be reduced.

図1は、GNSS受信装置の一例を示す。   FIG. 1 shows an example of a GNSS receiver.

GNSS衛星からの電波は、アンテナから高周波処理部2に入力される。高周波処理部2は、アンテナにより入力された高周波アナログ信号を処理する。衛星捕捉部4は、高周波処理部2により信号処理された信号に基づいて、GNSS衛星を捕捉する。コリレータ部6は、衛星捕捉部4により捕捉されたGNSS衛星からの受信信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。   Radio waves from the GNSS satellite are input to the high frequency processing unit 2 from the antenna. The high frequency processing unit 2 processes a high frequency analog signal input by an antenna. The satellite capturing unit 4 captures a GNSS satellite based on the signal processed by the high frequency processing unit 2. The correlator unit 6 detects a correlation peak by obtaining a correlation between the received signal from the GNSS satellite captured by the satellite capturing unit 4 and the C / A code replica signal.

図2は、コリレータ部6による処理の一例を示す。図2において、横軸はチップであり、縦軸は相関値の信号強度レベルである。   FIG. 2 shows an example of processing by the correlator unit 6. In FIG. 2, the horizontal axis is the chip, and the vertical axis is the signal intensity level of the correlation value.

例えば、コリレータでは、earlyとlateとの間の幅(以下、「スペーシング」と呼ぶ)が1チップであり、両相関値の信号強度レベルの差が零となるようにトラッキングが行われる。図2においては、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベル(0.5E、0.5Lにより示す)が等しくなるように位相制御が行われる。該スペーシングの真ん中がトラッキングポイントとなる。トラッキングポイントが最大となるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相を調節し、トラッキングポイントの最大値P(「相関ピーク」と呼ぶ)を求める。マルチパスの影響を受ける場合、該トラッキングポイントの最大値がearly又はlateの方にずれることがある。   For example, in the correlator, the width between early and late (hereinafter referred to as “spacing”) is one chip, and tracking is performed so that the difference between the signal intensity levels of both correlation values becomes zero. In FIG. 2, phase control is performed so that the signal intensity levels (indicated by 0.5E and 0.5L) of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal. The center of the spacing is a tracking point. The phase of the replica signal of the C / A code is adjusted so that the tracking point becomes maximum, and the maximum value P (referred to as “correlation peak”) of the tracking point is obtained. When affected by multipath, the maximum value of the tracking point may be shifted toward early or late.

マルチパスの影響を低減するために、該トラッキングの後、スペーシングを狭くして、1チップによるスペーシングにより求めた相関ピークに対応するチップにより近いチップにおける相関値の信号強度レベル(NE、NLにより示す)を求める。NEと、NLとが等しくなるように位相制御が行われる。該スペーシングの真ん中がトラッキングポイントとなる。トラッキングポイントが最大となるように、C/Aコードのレプリカ信号の位相を調節し、相関ピークを求める。   In order to reduce the influence of multipath, after the tracking, the spacing is narrowed, and the signal strength level (NE, NL) of the correlation value at the chip closer to the chip corresponding to the correlation peak obtained by the spacing by one chip. (Shown by). Phase control is performed so that NE and NL are equal. The center of the spacing is a tracking point. The correlation peak is obtained by adjusting the phase of the C / A code replica signal so that the tracking point is maximized.

擬似距離算出部8は、コリレータ部6によりスペーシングを狭くした際に検出された相関ピークの位相遅延量に基づいて、当該GNSS受信装置とGNSS衛星との間の擬似距離を求める。   The pseudo distance calculation unit 8 obtains a pseudo distance between the GNSS receiver and the GNSS satellite based on the phase delay amount of the correlation peak detected when the spacing is narrowed by the correlator unit 6.

スペーシングを狭くして、1チップによるスペーシングにより求めた相関ピークに対応するチップにより近いチップにおける相関値の信号強度レベルを求める場合、NEとNLは相関ピークに近いため、位相を制御しても、該位相制御による相関値の変動は小さい。位相制御による相関値の変動が小さいため、GNSS衛星からの電波の受信信号のレベルが低くなり、ノイズの影響が大きくなった場合には、NE、NLよりもノイズの受信信号レベルが大きくなることがある。NE、NLよりもノイズの受信信号レベルが大きくなる場合には、スペーシングを狭くしても、1チップによるスペーシングにより求めた相関ピークに対応するチップにより近いチップにおける相関値の値を求めることはできない。相関値を求めることができない場合には、追尾していたGNSS衛星を外してしまうことがある。衛星追尾を外した場合には、再度衛星捕捉から処理を行う必要があり、該衛星捕捉の間測位ができないことがある。測位ができないため測位率が低下する。   When narrowing the spacing and determining the signal intensity level of the correlation value at the chip closer to the chip corresponding to the correlation peak obtained by spacing by one chip, the phase is controlled because NE and NL are close to the correlation peak. However, the fluctuation of the correlation value due to the phase control is small. Since the correlation value fluctuation due to phase control is small, the level of the received signal of the radio wave from the GNSS satellite is low, and when the influence of noise becomes large, the received signal level of noise will be higher than NE and NL. There is. When the received signal level of noise is higher than NE and NL, the correlation value at the chip closer to the chip corresponding to the correlation peak obtained by spacing by one chip is obtained even if the spacing is narrowed. I can't. If the correlation value cannot be obtained, the tracked GNSS satellite may be removed. When the satellite tracking is removed, it is necessary to perform the processing from the satellite capture again, and positioning may not be performed during the satellite capture. Positioning rate decreases because positioning is not possible.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、マルチパスの影響を低減しつつ、測位率を向上させることができるGNSS受信装置及び測位方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a GNSS receiver and a positioning method capable of improving the positioning rate while reducing the influence of multipath.

本GNSS受信装置は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第1の相関ピーク検出部と、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第2の相関ピーク検出部と、
前記測位信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
前記第1の相関ピーク検出部と前記第2の相関ピーク検出部との間で、前記測位信号の入力先を切り替える切り替え部と、
前記切り替え部に対して、前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出部に入力する指示を行い、前記所定の閾値未満である場合に前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力する指示を行う信号強度レベル判定部と、
前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定部と、
該マルチパス判定部により前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出部により前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定部と、
該位相制御判定部により継続できないと判定された場合、前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力するように前記切り替え部に指示するタイミング制御部と、
前記第1の相関ピーク検出部又は前記第2の相関ピーク検出部により検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する測位演算部と
を有する。
This GNSS receiver
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detector for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detector for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal by a multipath error reduction technique;
A signal strength detector for detecting the signal strength of the positioning signal;
A switching unit that switches an input destination of the positioning signal between the first correlation peak detection unit and the second correlation peak detection unit;
The switching unit is instructed to input to the second correlation peak detection unit when the signal intensity is equal to or higher than a predetermined threshold, and when the signal intensity is lower than the predetermined threshold, the positioning signal is transmitted to the first correlation signal. A signal intensity level determination unit that gives an instruction to input to the correlation peak detection unit of
A multipath determination unit that determines whether the positioning signal is affected by a multipath based on a correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit;
Based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit when the positioning signal is determined to be affected by the multipath by the multipath determination unit, the second correlation peak A phase control determination unit that determines whether or not the detection unit can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control unit that instructs the switching unit to input the positioning signal to the first correlation peak detection unit when it is determined by the phase control determination unit that it cannot be continued;
A positioning calculation unit that calculates a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detection unit or the second correlation peak detection unit, and calculates a position based on the pseudo distance. .

本測位方法は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第1の相関ピーク検出ステップと、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第2の相関ピーク検出ステップと、
前記測位信号の信号強度を検出する信号強度検出ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップと前記第2の相関ピーク検出ステップとの間で、切り替える切り替えステップと、
前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出ステップに切り替え、前記所定の閾値未満である場合に前記第1の相関ピーク検出ステップ切り替える信号強度レベル判定ステップと、
前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定ステップと、
該マルチパス判定ステップにより前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出ステップにより前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定ステップと、
該位相制御判定ステップにより継続できないと判定された場合、前記第1の相関ピーク検出ステップに切り替える指示を行うタイミング制御ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップ又は前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する測位演算ステップと
を有する。
This positioning method is
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal by a multipath error reduction technique;
A signal strength detection step of detecting a signal strength of the positioning signal;
A switching step of switching between the first correlation peak detection step and the second correlation peak detection step;
A signal strength level determination step that switches to the second correlation peak detection step when the signal strength is equal to or greater than a predetermined threshold, and that switches to the first correlation peak detection step when the signal strength is less than the predetermined threshold;
A multipath determination step of determining whether or not the positioning signal is affected by a multipath based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection step;
When it is determined in the multipath determination step that the positioning signal is affected by the multipath, the second correlation peak is determined based on the correlation value to be detected in the second correlation peak detection step. A phase control determination step for determining whether the detection step can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control step for instructing to switch to the first correlation peak detection step when it is determined that the phase control determination step cannot continue,
A positioning calculation step of calculating a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detection step or the second correlation peak detection step and calculating a position based on the pseudo distance. .

開示のGNSS受信装置及び測位方法によれば、マルチパスの影響を低減しつつ、測位率を向上させることができる。   According to the disclosed GNSS receiver and positioning method, it is possible to improve the positioning rate while reducing the influence of multipath.

GNSS受信装置の機能ブロック図の一例である。It is an example of the functional block diagram of a GNSS receiver. 測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関検出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the correlation detection between a positioning signal and the replica signal of a C / A code. 本実施例に従ったGNSS受信装置により受信される電波を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electromagnetic wave received by the GNSS receiver according to a present Example. マルチパスの影響による相関ピークの誤差を示す説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) which shows the error of the correlation peak by the influence of multipath. マルチパスの影響による相関ピークの誤差を示す説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) which shows the error of the correlation peak by the influence of multipath. 測位信号の信号強度レベルの違いによるC/Aコードのレプリカ信号との間の相関検出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the correlation detection between the replica signals of the C / A code | cord | chord by the difference in the signal strength level of a positioning signal. 測位信号の信号強度レベルが低い場合のC/Aコードのレプリカ信号との間の相関検出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the correlation detection between the replica signals of a C / A code when the signal strength level of a positioning signal is low. 本実施例に従ったGNSS受信装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the GNSS receiver according to a present Example. 本実施例に従ったGNSS受信装置におけるマルチパスの判定例と、反射波のフェージングレベルの判定例とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the determination example of the multipath in the GNSS receiver according to a present Example, and the determination example of the fading level of a reflected wave. 本実施例に従ったGNSS受信装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the GNSS receiver according to a present Example. 本実施例に従ったGNSS受信装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the GNSS receiver according to a present Example. 本実施例に従ったGNSS受信装置における相関値の閾値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the threshold value of the correlation value in the GNSS receiver according to a present Example.

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
<実施例>
<システム>
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System)は、地球周りを周回するGNSS衛星と、地球上に位置し地球上を移動しうるGNSS受信装置100とを備える。本実施例では、GNSSの一例としてGPSについて説明する。GPS以外のGNSSに適用してもよい。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the following embodiments with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are used for those having the same function, and repeated explanation is omitted.
<Example>
<System>
A global navigation satellite system (GNSS) according to this embodiment includes a GNSS satellite that orbits the earth and a GNSS receiver 100 that is located on the earth and can move on the earth. In this embodiment, GPS will be described as an example of GNSS. You may apply to GNSS other than GPS.

GNSS衛星は、航法メッセージ(衛星信号)を地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するGNSS衛星に関する衛星軌道情報(エフェメリスやアルマナック)、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれる。航法メッセージは、C/Aコードにより拡散され、L1帯の搬送波(周波数:1575.42MHz)に載せられて、地球に向けて常時放送されている。また、航法メッセージは、Pコードにより拡散され、L2帯の搬送波(周波数:1227.6MHz)に載せられて、地球に向けて常時放送されている。   GNSS satellites always broadcast navigation messages (satellite signals) to the earth. The navigation message includes satellite orbit information (ephemeris and almanac) for the corresponding GNSS satellite, clock correction values, and ionospheric correction coefficients. The navigation message is spread by the C / A code, placed on the L1 band carrier (frequency: 1575.42 MHz), and constantly broadcast toward the earth. In addition, the navigation message is spread by the P code, and is always broadcast to the earth on the L2 band carrier (frequency: 1227.6 MHz).

L1帯の搬送波は、C/Aコードで変調されたSin波とPコード(Precision Code)で変調されたCos波との合成波であり、直交変調されている。また、L2帯の搬送波は、Pコードで変調されたCos波であり、直交変調されている。C/Aコード及びPコードは、擬似雑音(Pseudo Noise)符号であり、−1と1とが不規則に周期的に並ぶ符号列である。   The L1 band carrier wave is a combined wave of a sine wave modulated with a C / A code and a Cos wave modulated with a P code (Precision Code), and is orthogonally modulated. The L2 band carrier wave is a Cos wave modulated with a P code and is orthogonally modulated. The C / A code and the P code are pseudo noise codes, and are code strings in which -1 and 1 are arranged irregularly and periodically.

尚、現在、約30個のGNSS衛星が高度約20,000kmの上空で地球を一周しており、55度ずつ傾いた6つの地球周回軌道面があり、各々の軌道面に4個以上のGNSS衛星が均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも5個以上のGNSS衛星が観測可能である。   Currently, about 30 GNSS satellites orbit the earth at an altitude of about 20,000 km, and there are six orbiting planes inclined by 55 degrees, each with four or more GNSS satellites. Are evenly arranged. Therefore, at least 5 or more GNSS satellites can be observed at any time anywhere on the earth as long as the sky is open.

<GNSS受信装置>
本GNSS受信装置100は、例えば、移動体に搭載される。移動体には、車両、自動二輪車、列車、船舶、航空機、ロボットなど、また、人の移動に伴い移動する携帯端末などの情報端末などが含まれる。本実施例では、移動体の一例として、車両に搭載される場合について説明する。
<GNSS receiver>
The GNSS receiver 100 is mounted on a mobile object, for example. The mobile body includes a vehicle, a motorcycle, a train, a ship, an aircraft, a robot, and the like, and an information terminal such as a portable terminal that moves as a person moves. In the present embodiment, a case where it is mounted on a vehicle will be described as an example of a moving body.

図3は、本GNSS受信装置100により受信される電波を示す。本GNSS受信装置100により受信される信号は、マルチパスの影響を受けていることもある。具体的には、本GNSS受信装置100は、GNSS衛星から直接受信できる直接波と、該GNSS衛星から発射された電波が建造物などにより反射されて受信される反射波とを同時に受信する。直接波と反射波とを同時に受信した場合、該受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形は、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形と、反射波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形とを合成した波形となる。   FIG. 3 shows radio waves received by the GNSS receiver 100. A signal received by the GNSS receiver 100 may be affected by multipath. Specifically, the GNSS receiving apparatus 100 simultaneously receives a direct wave that can be directly received from a GNSS satellite and a reflected wave that is received when a radio wave emitted from the GNSS satellite is reflected by a building or the like. When the direct wave and the reflected wave are received simultaneously, the correlation waveform between the received signal and the C / A code replica signal is the same as the correlation waveform between the direct wave and the C / A code replica signal, This is a waveform obtained by synthesizing the correlation waveform between the wave and the C / A code replica signal.

<コリレータによるトラッキングの例>
図4及び図5は、直接波と反射波とが同位相で受信された場合と、逆位相で受信された場合におけるコリレータによるトラッキングの例を示す。図4及び図5において、横軸はチップであり、縦軸は相関値の信号強度レベルである。
<Example of tracking by correlator>
4 and 5 show examples of tracking by the correlator when the direct wave and the reflected wave are received in the same phase and when they are received in the opposite phase. 4 and 5, the horizontal axis is the chip, and the vertical axis is the signal intensity level of the correlation value.

<直接波と反射波とが同位相で受信された場合>
図4は、直接波と反射波とが同位相で受信された場合を示す。図4には、一例として、2種類のスペーシングの例が示される。
<When direct wave and reflected wave are received in phase>
FIG. 4 shows a case where the direct wave and the reflected wave are received in the same phase. FIG. 4 shows two examples of spacing as an example.

広いスペーシング、例えばスペーシングが1チップである場合には、例えば、0.5E=0.5LとなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる。図4によれば、直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置は、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置より位相が遅れる方向である。すなわち、コード位相が遅れる方向に誤差が発生する。コード位相が遅れる方向に誤差が発生するため、擬似距離が長く計算される。   When wide spacing, for example, spacing is 1 chip, the phase control of the C / A code replica signal is performed so that, for example, 0.5E = 0.5L. According to FIG. 4, the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform between the received signal including the direct wave and the reflected wave and the replica signal of the C / A code is determined by the direct wave and the C / A code. In this direction, the phase lags behind the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform with the replica signal. That is, an error occurs in the direction in which the code phase is delayed. Since an error occurs in the direction in which the code phase is delayed, the pseudorange is calculated to be long.

狭いスペーシング、例えばスペーシングが0.1チップである場合には、NE=NLとなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる。直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置は、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置より位相が遅れる方向である。この点は、広いスペーシングの場合と同様である。しかし、広いスペーシングの場合よりも、狭いスペーシングの場合の方が、直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置と、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置との差は小さくなる。スペーシングが狭い場合の方が、相関ピークに近いチップで位相制御が行われるためである。該差が小さいため、相関ピークの位相遅延誤差が小さくなる。相関ピークの位相遅延誤差が小さくなるため、スペーシングが狭い場合の方が直接波により求められる擬似距離に近い擬似距離得られる。換言すれば、マルチパスの影響を低減できる。   When the narrow spacing, for example, the spacing is 0.1 chip, the phase control of the C / A code replica signal is performed so that NE = NL. The chip position corresponding to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the received signal including the direct wave and the reflected wave and the C / A code replica signal is between the direct wave and the C / A code replica signal. This is a direction in which the phase lags behind the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform. This is the same as in the case of wide spacing. However, in the case of narrow spacing, it corresponds to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the received signal including the direct wave and reflected wave and the replica signal of the C / A code than in the case of wide spacing. The difference between the chip position corresponding to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the direct wave and the C / A code replica signal is small. This is because when the spacing is narrower, phase control is performed at a chip closer to the correlation peak. Since the difference is small, the phase delay error of the correlation peak is small. Since the phase delay error of the correlation peak becomes small, a pseudo distance closer to the pseudo distance obtained by the direct wave can be obtained when the spacing is narrow. In other words, the influence of multipath can be reduced.

<直接波と反射波とが逆位相で受信された場合>
図5は、直接波と反射波とが逆位相で受信された場合を示す。図5には、一例として、2種類のスペーシングの例が示される。広いスペーシング、例えばスペーシングが1チップである場合には、例えば、0.5E=0.5LとなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる。図5によれば、直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置は、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置より位相が進む方向である。すなわち、コード位相が進む方向に誤差が発生する。コード位相が進む方向に誤差が発生するため、擬似距離が短く計算される。狭いスペーシング、例えば、スペーシングが0.1チップである場合には、NE=NLとなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる。直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置は、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置より位相が進む方向である。この点は、広いスペーシングの場合と同様である。しかし、広いスペーシングの場合よりも、狭いスペーシングの場合の方が、直接波と反射波とを含む受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置と、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置との差は小さくなる。スペーシングが狭い場合の方が、相関ピークに近いチップで位相制御が行われるためである。該差が小さいため、相関ピークの位相遅延誤差が小さくなる。相関ピークの位相遅延誤差が小さくなるため、スペーシングが狭い場合の方が直接波により求められる擬似距離に近い擬似距離が得られる。換言すれば、マルチパスの影響を低減できる。
<When direct wave and reflected wave are received in opposite phases>
FIG. 5 shows a case where the direct wave and the reflected wave are received in opposite phases. FIG. 5 shows two examples of spacing as an example. When wide spacing, for example, spacing is 1 chip, the phase control of the C / A code replica signal is performed so that, for example, 0.5E = 0.5L. According to FIG. 5, the chip position corresponding to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the received signal including the direct wave and the reflected wave and the replica signal of the C / A code is the direct wave and the C / A code. This is the direction in which the phase advances from the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform with the replica signal. That is, an error occurs in the direction in which the code phase advances. Since an error occurs in the direction in which the code phase advances, the pseudorange is calculated to be short. When narrow spacing, for example, the spacing is 0.1 chip, phase control of the C / A code replica signal is performed so that NE = NL. The chip position corresponding to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the received signal including the direct wave and the reflected wave and the C / A code replica signal is between the direct wave and the C / A code replica signal. The phase advances from the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform. This is the same as in the case of wide spacing. However, in the case of narrow spacing, it corresponds to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the received signal including the direct wave and reflected wave and the replica signal of the C / A code than in the case of wide spacing. The difference between the chip position corresponding to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the direct wave and the C / A code replica signal is small. This is because when the spacing is narrower, phase control is performed at a chip closer to the correlation peak. Since the difference is small, the phase delay error of the correlation peak is small. Since the phase delay error of the correlation peak becomes small, a pseudo distance closer to the pseudo distance obtained by the direct wave can be obtained when the spacing is narrow. In other words, the influence of multipath can be reduced.

また、本GNSS受信装置100が搭載された移動体及び/又はGNSS衛星が壁に対して移動する場合には、時間の経過とともに直接波と反射波との間の経路差が変化する。直接波と反射波との間の経路差が変化することにより、反射波の位相も変化する。反射波の位相が変化することにより、擬似距離に含まれる誤差も、真値を中心に変動を繰り返す。経路差とは、本GNSS受信装置100へ、GNSS衛星から直接到来する直接波の経路と、GNSS衛星から建物などで反射して到来する反射波の経路との間の差である。例えば、反射波の位相の1周期は約20cmに相当する。従って、経路差が約20cm増減する度に図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間の変化を繰り返す。具体的には、壁に鉛直方向に時速40kmで移動体が移動した場合、該時速40kmは秒速約11mとなるので、11m/0.2m×2=110より、毎秒110回図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間の変化を繰り返す。該変化を繰返す結果、擬似距離が変動する。   In addition, when a mobile body and / or a GNSS satellite on which the GNSS receiver 100 is mounted move with respect to a wall, the path difference between the direct wave and the reflected wave changes with time. As the path difference between the direct wave and the reflected wave changes, the phase of the reflected wave also changes. As the phase of the reflected wave changes, the error included in the pseudorange also fluctuates around the true value. The path difference is a difference between the direct wave path directly coming from the GNSS satellite to the GNSS receiver 100 and the reflected wave path reflected from the GNSS satellite by a building or the like. For example, one period of the phase of the reflected wave corresponds to about 20 cm. Therefore, every time the path difference increases or decreases by about 20 cm, the change between the correlation waveform shown in FIG. 4 and the correlation waveform shown in FIG. 5 is repeated. Specifically, when a moving body moves vertically on a wall at a speed of 40 km / h, the speed of 40 km / h is approximately 11 m / s, so that the correlation shown in FIG. 4 is 110 times per second from 11 m / 0.2 m × 2 = 110. The change between the waveform and the correlation waveform shown in FIG. 5 is repeated. As a result of repeating this change, the pseudorange varies.

通常走行時など移動体の速度が速い場合には、図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間の変化が早く繰り返されるため、該相関波形により求められるべき相関ピークに対応するチップ位置が時間平均される。図4に示される相関波形からはコード位相が遅れる方向に誤差が発生し、図5に示される相関波形からはコード位相が進む方向に誤差が発生するため、該誤差が平均化されることにより直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置とほぼ同様のチップ位置が得られる。   When the speed of the moving body is high, such as during normal driving, the change between the correlation waveform shown in FIG. 4 and the correlation waveform shown in FIG. 5 is repeated quickly, so that the correlation peak to be obtained from the correlation waveform is obtained. Corresponding chip positions are time averaged. An error occurs in the direction in which the code phase is delayed from the correlation waveform shown in FIG. 4, and an error occurs in the direction in which the code phase advances from the correlation waveform shown in FIG. A chip position substantially similar to the chip position corresponding to the correlation peak obtained from the correlation waveform between the direct wave and the C / A code replica signal is obtained.

しかし、移動体の速度が遅い場合若しくは停車している場合には、図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間の変化が遅い。該変化が遅いため、該相関波形により求められるべき相関ピークに対応するチップ位置を時間平均しても、直接波とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形により求められる相関ピークに対応するチップ位置は得られない。   However, when the speed of the moving body is low or when the vehicle is stopped, the change between the correlation waveform shown in FIG. 4 and the correlation waveform shown in FIG. 5 is slow. Since the change is slow, even if the chip position corresponding to the correlation peak to be obtained by the correlation waveform is time-averaged, it corresponds to the correlation peak obtained by the correlation waveform between the direct wave and the C / A code replica signal. The chip position to be obtained cannot be obtained.

また、例えば、図5により示される例では、直接波だけであれば、狭いスペーシングにより位相制御が可能である。しかし、該直接波と、該直接波とは逆位相の反射波が合成された場合、該合成波は、信号強度が低下する。信号強度が低下するため、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が不可能となることがある。   Further, for example, in the example shown in FIG. 5, if only a direct wave is used, phase control can be performed with narrow spacing. However, when the direct wave and a reflected wave having a phase opposite to that of the direct wave are combined, the signal intensity of the combined wave decreases. Since the signal strength decreases, the phase control of the C / A code replica signal may be impossible due to the narrow spacing.

<GNSS衛星からの信号強度レベルが低い場合>
GNSS衛星からの信号強度レベルが低い場合について説明する。
<When signal strength level from GNSS satellite is low>
A case where the signal strength level from the GNSS satellite is low will be described.

図6は、GNSS衛星からの信号強度レベルが高い場合と低い場合における相関波形の比較を示す。図6には、一例として、直接波の相関波形の例が示される。しかし、反射波を含んでいても同様である。   FIG. 6 shows a comparison of correlation waveforms when the signal strength level from the GNSS satellite is high and low. FIG. 6 shows an example of a correlation waveform of a direct wave as an example. However, the same is true even if a reflected wave is included.

信号強度レベルが高い場合には、スペーシングの広狭にかかわらず、相関ピークが得られる。一方、信号強度レベルが低い場合には、広いスペーシングの場合にはC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより相関ピークを得ることが可能であるが、狭いスペーシングの場合にはC/Aコードのレプリカ信号の位相を調節しても、相関ピークを得ることができない場合がある。直接波と反射波とを含む受信信号がノイズに埋もれてしまうことがあるためである。   When the signal strength level is high, a correlation peak is obtained regardless of the width of the spacing. On the other hand, when the signal strength level is low, it is possible to obtain a correlation peak by controlling the phase of the C / A code replica signal in the case of wide spacing, but in the case of narrow spacing Even if the phase of the C / A code replica signal is adjusted, a correlation peak may not be obtained. This is because a received signal including a direct wave and a reflected wave may be buried in noise.

図7は、信号強度レベルが低い場合の相関波形を拡大したものである。信号強度レベルが低い場合には、ノイズの影響が大きくなる。ノイズの影響が大きくなるため、狭いスペーシングの場合には、NEと、NLとが等しくなるように位相制御を行っても、相関ピークを得ることができないことがある。直接波と反射波とを含む受信信号がノイズに埋もれてしまうことがあるためである。図7に示される例では、相関ピークよりもNLの方が大きい値となる例が示される。NE、NLの位相制御を行っても相関ピークを得ることができないことにより、追尾していたGNSS衛星を外してしまうことがある。追尾していたGNSS衛星を外した場合、再度衛星捕捉から開始する必要がある。一旦狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理に移行した場合には、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理に戻ることはできないためである。   FIG. 7 is an enlarged view of the correlation waveform when the signal intensity level is low. When the signal intensity level is low, the influence of noise becomes large. Since the influence of noise increases, in the case of narrow spacing, even if phase control is performed so that NE and NL are equal, a correlation peak may not be obtained. This is because a received signal including a direct wave and a reflected wave may be buried in noise. In the example shown in FIG. 7, an example in which NL is larger than the correlation peak is shown. Even if NE and NL phase control are performed, the tracking GNSS satellite may be removed because the correlation peak cannot be obtained. If the tracked GNSS satellite is removed, it will be necessary to start from capturing the satellite again. This is because once the process shifts to phase control of the C / A code replica signal by narrow spacing, it cannot return to the process of phase control of the C / A code replica signal by wide spacing. .

本GNSS受信装置100は、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値の信号強度レベルを観測する。本GNSS受信装置100は、GNSS衛星を捕捉した後、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、1チップのスペーシングにより、0.5E=0.5LとなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。該広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う際に、該受信信号の信号強度レベルを観測する。   The GNSS receiver 100 observes the signal strength level of the correlation value between the received signal and the C / A code replica signal. The GNSS receiver 100 performs phase control of a C / A code replica signal with a wide spacing after acquiring a GNSS satellite. For example, the phase of the C / A code replica signal is controlled so that 0.5E = 0.5L by spacing of one chip. When the phase of the C / A code replica signal is controlled by the wide spacing, the signal intensity level of the received signal is observed.

本GNSS受信装置100は、該受信信号の信号強度レベルが予め設定される信号強度レベル以上であるかどうかを判定する。該判定結果により該受信信号の信号強度レベルが予め設定されるレベル以上であると判定された場合に、マルチパス誤差低減技術によりマルチパス誤差を低減する。該マルチパス誤差低減技術には、ナローコリレータ(Narrow-Correlator)、アーリレートスロープ(Early-late slope)、ストロボコリレータ(Strobe-Correlator)、マルチパス推定遅延ロックループ(MEDLL: Multipath Estimating Delay-Lock Loop)のいずれかが含まれる。本実施例では、一例として、ナローコリレータを適用した場合について説明するが、上述したように他のマルチパス誤差低減技術を適用してもよい。また、本実施例では、受信信号の信号強度レベルとして、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値の信号強度レベルを用いる。該相関値の信号強度レベルが予め設定される信号強度レベル以上であると判定された場合に、マルチパス誤差低減技術によりマルチパス誤差を低減する。受信信号の信号強度レベルの代わりに他の値を用い、マルチパス誤差低減技術によりマルチパス誤差を低減するかどうかを判定してもよい。例えば、受信SINR、S/Nを用いてもよい。   The GNSS receiver 100 determines whether the signal strength level of the received signal is equal to or higher than a preset signal strength level. When it is determined from the determination result that the signal strength level of the received signal is equal to or higher than a preset level, the multipath error is reduced by a multipath error reduction technique. The multipath error reduction technology includes a narrow correlator, an early-late slope, a strobe correlator, a multipath estimation delay-lock loop (MEDLL). ) Is included. In the present embodiment, a case where a narrow correlator is applied will be described as an example, but other multipath error reduction techniques may be applied as described above. In this embodiment, the signal strength level of the correlation value between the received signal and the C / A code replica signal is used as the signal strength level of the received signal. When it is determined that the signal intensity level of the correlation value is equal to or higher than a preset signal intensity level, the multipath error is reduced by a multipath error reduction technique. Other values may be used instead of the signal strength level of the received signal, and it may be determined whether or not to reduce the multipath error by the multipath error reduction technique. For example, reception SINR and S / N may be used.

本GNSS受信装置100は、広いスペーシングにより相関ピークを求めた後、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、本GNSS受信装置100は、広いスペーシングとして1チップによるスペーシングにより相関ピークを求めた後、狭いスペーシングにより該相関ピークに対応するチップにより近いチップにおける相関値の信号強度レベルを求める。本GNSS受信装置100は、NEと、NLとが等しくなるように位相制御を行う。該スペーシングの真ん中がトラッキングポイントとなる。トラッキングポイントが最大となるように、C/Aコードのレプリカ信号の位相を調節し、相関ピークを求める。   The GNSS receiver 100 obtains a correlation peak with a wide spacing and then performs phase control of a C / A code replica signal with a narrow spacing. For example, the GNSS receiving apparatus 100 obtains a correlation peak by spacing by one chip as a wide spacing, and then obtains a signal intensity level of a correlation value at a chip closer to the chip corresponding to the correlation peak by narrow spacing. This GNSS receiver 100 performs phase control so that NE and NL are equal. The center of the spacing is a tracking point. The correlation peak is obtained by adjusting the phase of the C / A code replica signal so that the tracking point is maximized.

本GNSS受信装置100は、該狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う間、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。例えば、1エポックを単位として、例えば、1エポック毎に判定するようにしてもよい。該判定により受信信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベル未満になりそうかどうか、換言すれば所定の時間継続できるかどうかを判定する。受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関波形は、図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間で周期的に変化する。従って、周期的に、図5に示される相関波形が得られる。図5に示される相関波形では、直接波の信号強度レベルよりも合成波の信号強度レベルの方が低くなる。直接波の信号強度レベルよりも合成波の信号強度レベルの方が低くなる場合には、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないことがある。   The GNSS receiver 100 determines whether or not the received signal is affected by multipath while performing phase control of the replica signal of the C / A code by the narrow spacing. For example, the determination may be made for each epoch, for example, with one epoch as a unit. If it is determined by the determination that the received signal is affected by multipath, the signal intensity level of the correlation value is less than the signal intensity level at which the phase control of the C / A code replica signal can be performed by narrow spacing. In other words, it is determined whether it can continue for a predetermined time. The correlation waveform between the received signal and the C / A code replica signal periodically changes between the correlation waveform shown in FIG. 4 and the correlation waveform shown in FIG. Therefore, the correlation waveform shown in FIG. 5 is obtained periodically. In the correlation waveform shown in FIG. 5, the signal intensity level of the synthesized wave is lower than the signal intensity level of the direct wave. If the signal intensity level of the synthesized wave is lower than the signal intensity level of the direct wave, the phase control of the C / A code replica signal may not be performed due to the narrow spacing.

狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルであると判定した場合、本GNSS受信装置100は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベルが得られている間で、且つ反射波の位相が直接波に対して90度ずれた場合に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理に切り替える。換言すれば、本GNSS受信装置100は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベルが得られている間で、且つ反射波の影響が無い間に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理に切り替える。   When it is determined that the signal strength level is such that the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing, the GNSS receiver 100 controls the phase of the C / A code replica signal due to the narrow spacing. Controls the phase of the C / A code replica signal with wide spacing when the signal intensity level that can be used is obtained and the phase of the reflected wave is 90 degrees away from the direct wave Switch to processing. In other words, the GNSS receiver 100 is capable of obtaining a signal intensity level capable of performing the phase control of the C / A code replica signal with a narrow spacing and without being affected by the reflected wave. Then, the processing is switched to the phase control of the C / A code replica signal by wide spacing.

例えば、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベル未満となったときに、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う場合には、0.5Eと、0.5Lとが等しくなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる。しかし、図5に示される相関波形が得られている状況では、0.5Eと、0.5Lとの差が大きい。0.5Eと、0.5Lとの差が大きいため、0.5Eと、0.5Lとが等しくなるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うために、位相を引き戻そうとするが、0.5Eと、0.5Lとを等しくするために時間を要する。また、場合によっては、追尾していた衛星を外してしまう場合がある。追尾していた衛星を外してしまった場合、衛星捕捉から再度行う必要がある。   For example, when the correlation signal strength level is less than the signal strength level that allows the phase control of the C / A code replica signal due to narrow spacing, the C / A code replica signal is When the phase control is performed, the phase control of the C / A code replica signal is performed so that 0.5E is equal to 0.5L. However, in the situation where the correlation waveform shown in FIG. 5 is obtained, the difference between 0.5E and 0.5L is large. Since the difference between 0.5E and 0.5L is large, in order to control the phase of the replica signal of the C / A code so that 0.5E and 0.5L are equal, an attempt is made to pull back the phase. , It takes time to make 0.5L equal. In some cases, the tracking satellite may be removed. If the tracked satellite is removed, it must be repeated from satellite capture.

本GNSS受信装置100では、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う間に、受信信号がマルチパスの影響を受けていると判定され、且つ相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベル未満になりそうであると判定された場合、換言すれば所定の時間継続できないと判定された場合に、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベルが得られている間で、且つ反射波の位相が直接波に対して90度ずれた場合に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める処理に切り替える。狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる信号強度レベルが得られている間で、且つ反射波の位相が直接波に対して90度ずれた場合に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める処理に切り替えるため、図5に示される相関波形に対して狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求めることにより生じると想定される衛星追尾を外すことなく、相関ピークを求めることを継続できる。特に、移動体の速度が遅い場合、移動体が停車している場合には、図4に示される相関波形と図5に示される相関波形との間の変化が遅いため、図5に示される相関波形に対して狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求めようとする処理が行われることにより、捕捉していた衛星を外してしまう確率が高くなると想定される。従って、移動体の速度が遅い場合、移動体が停車している場合に、捕捉していた衛星を外してしまうことが無い利点は大きい。追尾していたGNSS衛星を外してしまうことがなくなる結果、測位率を向上させることができる。再度衛星捕捉から処理を行うことがなくなるためである。   In this GNSS receiver 100, while performing phase control of a C / A code replica signal with narrow spacing, it is determined that the received signal is affected by multipath, and the signal strength level of the correlation value is narrow. When it is determined that the signal strength level is likely to be less than the signal strength level at which the phase control of the C / A code replica signal can be performed by spacing, in other words, when it is determined that the predetermined time cannot be continued, Due to the wide spacing when the signal intensity level that can control the phase of the C / A code replica signal is obtained by pacing and when the phase of the reflected wave is shifted by 90 degrees from the direct wave Controls the phase of the C / A code replica signal and switches to processing for obtaining a correlation peak. While a signal intensity level that can control the phase of a C / A code replica signal with narrow spacing is obtained, and when the phase of the reflected wave is shifted by 90 degrees with respect to the direct wave, a wide scan is performed. In order to control the phase of the C / A code replica signal by pacing and switch to the processing to obtain the correlation peak, the phase control of the C / A code replica signal is performed by narrow spacing with respect to the correlation waveform shown in FIG. The correlation peak can be continuously obtained without removing the satellite tracking assumed to be caused by obtaining the correlation peak. In particular, when the speed of the moving body is low, or when the moving body is stopped, the change between the correlation waveform shown in FIG. 4 and the correlation waveform shown in FIG. It is assumed that the phase of the C / A code replica signal is controlled by narrow spacing with respect to the correlation waveform, and the processing to obtain the correlation peak is performed, which increases the probability of removing the captured satellite. Is done. Therefore, when the speed of the moving body is low, there is a great advantage that the captured satellite is not removed when the moving body is stopped. As a result of removing the tracking GNSS satellite, the positioning rate can be improved. This is because the processing is not performed again from capturing the satellite.

<本GNSS受信装置>
図8は、本GNSS受信装置を示す。
<This GNSS receiver>
FIG. 8 shows the present GNSS receiver.

本GNSS受信装置100は、アンテナ102を有する。該アンテナ102は、GNSS衛星により送信された電波を受信する。該アンテナ102により受信された電波は高周波信号として、高周波処理部104に入力される。   The GNSS receiver 100 has an antenna 102. The antenna 102 receives radio waves transmitted by GNSS satellites. The radio wave received by the antenna 102 is input to the high frequency processing unit 104 as a high frequency signal.

本GNSS受信装置100は、高周波処理部104を有する。該高周波処理部104は、アンテナ102と接続される。該高周波処理部104は、アンテナ102からの高周波信号を中間周波数の信号に変換する。該中間周波数の信号は、衛星捕捉部106に入力される。   The GNSS receiver 100 includes a high frequency processing unit 104. The high frequency processing unit 104 is connected to the antenna 102. The high-frequency processing unit 104 converts a high-frequency signal from the antenna 102 into an intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal is input to the satellite acquisition unit 106.

本GNSS受信装置100は、衛星捕捉部106を有する。該衛星捕捉部106は、高周波処理部104と接続される。該衛星捕捉部106は、高周波処理部104により入力された中間周波数の信号に基づいて、GNSS衛星を捕捉する。   The GNSS receiver 100 includes a satellite capturing unit 106. The satellite capturing unit 106 is connected to the high frequency processing unit 104. The satellite capturing unit 106 captures a GNSS satellite based on the intermediate frequency signal input by the high frequency processing unit 104.

本GNSS受信装置100は、切り替え部108を有する。該切り替え部108は、衛星捕捉部106と接続される。該切り替え部108は、衛星捕捉部106により捕捉されたGNSS衛星からの中間周波数の信号の入力先を切り替える。   The GNSS receiver 100 has a switching unit 108. The switching unit 108 is connected to the satellite capturing unit 106. The switching unit 108 switches the input destination of the intermediate frequency signal from the GNSS satellite captured by the satellite capturing unit 106.

本GNSS受信装置100は、マルチパス誤差低減部110を有する。該マルチパス誤差低減部110は、切り替え部108と接続される。該マルチパス誤差低減部110は、切り替え部108により入力されるべき中間周波数の信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。該相関ピークの信号強度レベルに応じて、相関ピークを検出する際に使用すべきスペーシングのチップ幅を切り替える。例えば、相関ピークが所定の相関値閾値以上である場合に、広いスペーシングにより相関ピークを求める処理から、狭いスペーシングにより相関ピークを求める処理に切り替える。また、狭いスペーシングにより相関ピークを求める処理が行われている間に、受信信号がマルチパスの影響を受けていると判定され、且つ該相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める処理ができる信号強度レベル未満になりそうであると判定された場合に、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める処理ができる間で、且つ反射波の位相が直接波に対して90度ずれた場合に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める処理に切り替える。   The GNSS receiver 100 includes a multipath error reduction unit 110. The multipath error reduction unit 110 is connected to the switching unit 108. The multipath error reduction unit 110 detects a correlation peak by obtaining a correlation between the intermediate frequency signal to be input by the switching unit 108 and the C / A code replica signal. The chip width of the spacing to be used when detecting the correlation peak is switched according to the signal intensity level of the correlation peak. For example, when the correlation peak is equal to or greater than a predetermined correlation value threshold value, the process is switched from the process of obtaining the correlation peak by wide spacing to the process of obtaining the correlation peak by narrow spacing. Further, while the processing for obtaining the correlation peak by narrow spacing is performed, it is determined that the received signal is affected by multipath, and the signal strength level of the correlation value is C / A by narrow spacing. Perform phase control of the code replica signal, and if it is determined that the signal intensity level is likely to be less than the signal intensity level at which the correlation peak can be obtained, perform phase control of the C / A code replica signal with narrow spacing, When the correlation peak can be obtained and the phase of the reflected wave is 90 degrees away from the direct wave, the phase of the C / A code replica signal is controlled with a wide spacing to obtain the correlation peak. Switch to.

マルチパス誤差低減部110は、位相制御追尾処理部1102を有する。該位相制御追尾処理部1102は、切り替え部108と接続される。該位相制御追尾処理部1102は、切り替え部108により入力されるべき中間周波数の信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。該相関ピークを検出する際に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、該位相制御追尾処理部1102は、1チップによるスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める。該1チップは一例であり、適宜変更可能である。該位相制御追尾処理部1102は、該相関ピークを、擬似距離算出部114と、切り替え判定部112に入力する。   The multipath error reduction unit 110 includes a phase control tracking processing unit 1102. The phase control tracking processing unit 1102 is connected to the switching unit 108. The phase control tracking processing unit 1102 detects a correlation peak by obtaining a correlation between the intermediate frequency signal to be input by the switching unit 108 and the C / A code replica signal. When detecting the correlation peak, the phase control of the C / A code replica signal is performed with a wide spacing. For example, the phase control tracking processing unit 1102 performs phase control of a C / A code replica signal by spacing with one chip, and obtains a correlation peak. The one chip is an example and can be changed as appropriate. The phase control tracking processing unit 1102 inputs the correlation peak to the pseudo distance calculation unit 114 and the switching determination unit 112.

マルチパス誤差低減部110は、マルチパス低減部1104を有する。該マルチパス低減部1104は、切り替え部108と接続される。該マルチパス低減部1104は、切り替え部108により入力されるべき中間周波数の信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。該相関ピークを検出する際に、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御(トラッキング)を行う。例えば、該マルチパス低減部1104は、0.1チップによるスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを求める。該0.1チップは一例であり、適宜変更可能である。位相制御追尾処理部1102により使用されるスペーシングよりも狭いスペーシングが使用される。該マルチパス低減部1104は、該相関ピークの信号強度レベルを擬似距離算出部114に入力する。また、該マルチパス低減部1104は、該相関ピークの信号強度レベルと、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を求める際に得られる所定の相関値とを切り替え判定部112に入力する。例えば、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を求める際に得られる所定の相関値を、広いスペーシングの両端のチップに対応する相関値としてもよい。例えば、1チップのスペーシングの場合には、0.5Eと、0.5Lとしてもよい。狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる前に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われるため、広いスペーシングの両端のチップに対応する相関値を用いることができる。本実施例では、一例として、0.5Eと、0.5Lとを、切り替え判定部112に入力する場合について説明する。   The multipath error reduction unit 110 includes a multipath reduction unit 1104. The multipath reduction unit 1104 is connected to the switching unit 108. The multipath reduction unit 1104 detects a correlation peak by obtaining a correlation between the intermediate frequency signal to be input by the switching unit 108 and the C / A code replica signal. When detecting the correlation peak, phase control (tracking) of the replica signal of the C / A code is performed with narrow spacing. For example, the multipath reduction unit 1104 performs phase control of the C / A code replica signal by spacing with 0.1 chip, and obtains a correlation peak. The 0.1 chip is an example and can be changed as appropriate. A spacing narrower than the spacing used by the phase control tracking processor 1102 is used. The multipath reduction unit 1104 inputs the signal intensity level of the correlation peak to the pseudo distance calculation unit 114. Further, the multipath reduction unit 1104 switches between the signal intensity level of the correlation peak and a predetermined correlation value obtained when obtaining the correlation between the received signal and the replica signal of the C / A code. To enter. For example, a predetermined correlation value obtained when obtaining a correlation between a received signal and a C / A code replica signal may be a correlation value corresponding to chips at both ends of a wide spacing. For example, in the case of 1-chip spacing, 0.5E and 0.5L may be used. Since the phase control of the C / A code replica signal is performed by the wide spacing before the phase control of the C / A code replica signal by the narrow spacing, the correlation corresponding to the chips at both ends of the wide spacing A value can be used. In the present embodiment, as an example, a case where 0.5E and 0.5L are input to the switching determination unit 112 will be described.

本GNSS受信装置100は、切り替え判定部112を有する。該切り替え判定部112は、マルチパス誤差低減部110と、切り替え部108と接続される。切り替え判定部112は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき相関ピークの信号強度レベルに基づいて、該相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には切り替え部108にマルチパス低減部1104に、中間周波数の信号を入力するように指示する。また、信号強度レベル判定部112は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとに基づいて、該0.5Eと、0.5Lとの差に基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。例えば、0.5Eと、0.5Lとの差が所定の相関値差閾値以上である場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。   The GNSS receiver 100 includes a switching determination unit 112. The switching determination unit 112 is connected to the multipath error reduction unit 110 and the switching unit 108. Based on the signal intensity level of the correlation peak to be input by the multipath error reduction unit 110, the switching determination unit 112 determines to the switching unit 108 when the signal intensity level of the correlation peak is greater than or equal to a predetermined correlation value threshold. The multipath reduction unit 1104 is instructed to input an intermediate frequency signal. Further, the signal strength level determination unit 112 determines whether the received signal is multi-based based on the difference between 0.5E and 0.5L based on 0.5E and 0.5L to be input by the multipath error reduction unit 110. Determine if it is affected by a path. For example, when the difference between 0.5E and 0.5L is greater than or equal to a predetermined correlation value difference threshold, it is determined that the multipath is affected.

図9は、移動体が通常走行している場合と、低速走行又は停止している場合とにおける受信信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関値(0.5E、0.5L)の時間変化を示す。   FIG. 9 shows the correlation values (0.5E, 0.5L) between the received signal and the C / A code replica signal when the moving body is traveling normally and when traveling at a low speed or when it is stopped. Shows time change.

該受信信号には、直接波と反射波とが含まれる。なお、相関値は、相関ピークで正規化されている。図9によれば、受信信号に直接波と反射波とが含まれる場合には、移動体の速度にかかわらず、0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わりが見られる。また、移動体が低速走行又は停止している場合よりも、移動体が通常走行している場合の方が0.5Eと、0.5Lとの差が小さい。また、移動体が低速走行又は停止している場合よりも、移動体が通常走行している場合の方が0.5Eと、0.5Lとが近い値をとるため、0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数も多くなる。移動体が通常走行している場合には、相関値が時間平均されるためである。   The received signal includes a direct wave and a reflected wave. The correlation value is normalized with the correlation peak. According to FIG. 9, when the direct wave and the reflected wave are included in the received signal, a magnitude switching between 0.5E and 0.5L can be seen regardless of the speed of the moving body. Further, the difference between 0.5E and 0.5L is smaller when the moving body is traveling normally than when the moving body is traveling at low speed or stopped. In addition, since 0.5E and 0.5L are closer when the moving body is traveling normally than when the moving body is traveling at low speed or stopped, 0.5E and 0.5L The number of switching between large and small increases. This is because the correlation value is time-averaged when the moving body is traveling normally.

切り替え判定部112は、例えば、0.5Eと、0.5Lとの差が所定の相関値差閾値以上である場合に、マルチパスの影響を受けていると判定する。図4、図5に示されるように、マルチパスの影響を受けている場合の方が、0.5Eと、0.5Lとの差が大きくなるためである。   For example, when the difference between 0.5E and 0.5L is equal to or greater than a predetermined correlation value difference threshold, the switching determination unit 112 determines that the influence is due to multipath. As shown in FIGS. 4 and 5, the difference between 0.5E and 0.5L becomes larger when receiving the influence of multipath.

さらに、切り替え判定部112は、ある所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数を計算する。該切り替わり回数が所定の切り替わり回数閾値未満である場合に移動体が低速走行又は停止していると判定する。また、該切り替わり回数が所定の切り替わり回数閾値以上である場合に移動体が通常走行していると判定する。図9に示されるように、通常走行している場合よりも、低速走行又は停止している場合の方がある所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数が小さいためである。   Furthermore, the switching determination unit 112 calculates the number of switching times between 0.5E and 0.5L during a certain predetermined period. When the number of times of switching is less than a predetermined number of times of switching, it is determined that the moving body is traveling at a low speed or stopped. Further, when the number of times of switching is equal to or greater than a predetermined number of times of switching, it is determined that the moving body is traveling normally. As shown in FIG. 9, the number of times of switching between 0.5E and 0.5L during a predetermined period when the vehicle is running at a low speed or stopped is smaller than when the vehicle is running normally. It is.

また、切り替え判定部112は、ある所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の差分を計算する。該差分が予め設定された相関値差閾値以上である場合にマルチパスの影響を受けていると判定してもよい。また、該差分が予め設定された相関値差閾値未満である場合にマルチパスの影響を受けていないか、受けていてもその影響は小さいと判定してもよい。さらに、該差分が予め設定された相関値差閾値以上となる回数が予め設定された回数閾値以上である場合に、低速走行又は停止していると判定してもよい。また、該差分が予め設定された相関値差閾値以上となる回数が予め設定された回数閾値未満である場合に、通常走行していると判定してもよい。   Further, the switching determination unit 112 calculates a difference between 0.5E and 0.5L during a certain predetermined period. When the difference is equal to or greater than a preset correlation value difference threshold, it may be determined that the multipath is affected. Further, when the difference is less than a preset correlation value difference threshold, it may be determined that the influence is not influenced by the multipath or the influence is small. Furthermore, when the number of times that the difference is equal to or greater than a preset correlation value difference threshold value is equal to or greater than a preset count threshold value, it may be determined that the vehicle is running at low speed or stopped. Further, when the number of times that the difference is equal to or greater than a preset correlation value difference threshold is less than the preset number of times threshold, it may be determined that the vehicle is traveling normally.

切り替え判定部112は、受信信号がマルチパスの影響を受けていると判定し、さらに、移動体が低速走行又は停止していると判定した場合、反射波のフェージングにより、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できないレベルとなりそうかどうか、換言すれば所定の時間継続できるかどうかを判定する。例えば、切り替え判定部112は、0.5Eと、0.5Lとの間の差分に基づいて、該差分が最大となるかどうかに基づいて、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できないレベルとなりそうかどうかを判定する。具体的には、図9に示されるように、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できないレベルになると想定されるのは、反射波の位相が90度となったときである。反射波の位相が90度となるのは、0.5E<0.5Lの状態から0.5E=0.5Lとなったときである。0.5E<0.5Lの状態から0.5E=0.5Lとなる前には、0.5Eと、0.5Lとの間の差分が最大となる。従って、切り替え判定部112は、0.5Eと、0.5Lとの間の差分が最大となるときに、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できない信号強度レベルとなりそうであると判定する。   When the switching determination unit 112 determines that the received signal is affected by multipath, and further determines that the moving body is traveling at low speed or stopped, the signal strength level of the correlation value is obtained by fading the reflected wave. Is determined to be at a level that cannot be phase controlled due to narrow spacing, in other words, whether or not it can be continued for a predetermined time. For example, based on the difference between 0.5E and 0.5L, the switching determination unit 112 determines whether the phase of the correlation value signal intensity level cannot be controlled due to narrow spacing based on whether the difference is maximized. Determine if it is likely to be. Specifically, as shown in FIG. 9, it is assumed that the phase of the reflected wave becomes 90 degrees when the signal intensity level of the correlation value becomes a level that cannot be controlled by the narrow spacing. The phase of the reflected wave becomes 90 degrees when 0.5E <0.5L and 0.5E = 0.5L. Before 0.5E = 0.5L from the state of 0.5E <0.5L, the difference between 0.5E and 0.5L becomes maximum. Accordingly, when the difference between 0.5E and 0.5L is maximized, the switching determination unit 112 determines that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level that cannot be phase controlled due to narrow spacing. .

相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できないレベルとなりそうであると判定した場合、切り替え判定部112は、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できないレベルになる前に、切り替え部108に位相制御追尾処理部1102に、中間周波数の信号を入力するように指示する。   When it is determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a level that cannot be phase-controlled due to narrow spacing, the switching determination unit 112 determines that the signal intensity level of the correlation value becomes a level that cannot be phase-controlled due to narrow spacing. The switching unit 108 is instructed to input the intermediate frequency signal to the phase control tracking processing unit 1102.

切り替え部108に位相制御追尾処理部1102に中間周波数の信号を入力するように指示した後、切り替え判定部112は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき相関ピークの信号強度レベルに基づいて、該相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には切り替え部108にマルチパス低減部1104に、中間周波数の信号を入力するように指示する。   After instructing the switching unit 108 to input the intermediate frequency signal to the phase control tracking processing unit 1102, the switching determination unit 112 is based on the signal intensity level of the correlation peak to be input by the multipath error reduction unit 110. When the signal intensity level of the correlation peak is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold, the switching unit 108 is instructed to input the intermediate frequency signal to the multipath reduction unit 1104.

<切り替え判定部>
切り替え判定部112は、信号強度レベル判定部1122を有する。該信号強度レベル判定部1122は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき相関ピークの信号強度レベルに基づいて、該相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には切り替え部108にマルチパス低減部1104に、中間周波数の信号を入力するように指示する。例えば、位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合に、信号強度レベル判定部1122は、切り替え部108にマルチパス低減部1104に、中間周波数の信号を入力するように指示する。位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には、狭いスペーシングにより相関ピークを求めることができると判定されるためである。また、信号強度レベル判定部1122は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとをマルチパス判定部1124に入力する。例えば、信号強度レベル判定部1122は、マルチパス低減部1104により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとをマルチパス判定部1124に入力する。
<Switching determination unit>
The switching determination unit 112 includes a signal strength level determination unit 1122. The signal strength level determination unit 1122 switches based on the signal strength level of the correlation peak to be input by the multipath error reduction unit 110 when the signal strength level of the correlation peak is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold. The unit 108 is instructed to input a signal of an intermediate frequency to the multipath reduction unit 1104. For example, when the signal intensity level of the correlation peak input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold, the signal strength level determination unit 1122 is connected to the multipath reduction unit 1104 in the switching unit 108 and in the middle. Instructs to input frequency signal. This is because, when the signal intensity level of the correlation peak input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold, it is determined that the correlation peak can be obtained by narrow spacing. Further, the signal strength level determination unit 1122 inputs 0.5E and 0.5L to be input by the multipath error reduction unit 110 to the multipath determination unit 1124. For example, the signal strength level determination unit 1122 inputs 0.5E and 0.5L to be input by the multipath reduction unit 1104 to the multipath determination unit 1124.

切り替え判定部112は、マルチパス判定部1124を有する。該マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1122と接続される。該マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1122により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとに基づいて、該0.5Eと、0.5Lとの差に基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。マルチパスの影響を受けているかどうかの判定結果は、位相制御判定部1126に入力される。また、マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1122により入力された0.5Eと、0.5Lとを位相制御判定部1126に入力する。例えば、マルチパス判定部1124は、マルチパス低減部1104により検出された0.5Eと、0.5Lとに基づいて、該0.5Eと、0.5Lとの差に基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。   The switching determination unit 112 includes a multipath determination unit 1124. The multipath determination unit 1124 is connected to the signal strength level determination unit 1122. The multipath determination unit 1124 is configured to input the multipath signal based on the difference between 0.5E and 0.5L based on 0.5E and 0.5L to be input by the signal strength level determination unit 1122. Determine if affected. The result of determination as to whether or not it is affected by multipath is input to the phase control determination unit 1126. In addition, the multipath determination unit 1124 inputs 0.5E and 0.5L input by the signal strength level determination unit 1122 to the phase control determination unit 1126. For example, the multipath determination unit 1124 determines that the received signal has a multipath effect based on the difference between 0.5E and 0.5L based on 0.5E and 0.5L detected by the multipath reduction unit 1104. Determine whether you have received.

切り替え判定部112は、位相制御判定部1126を有する。該位相制御判定部1126は、マルチパス判定部1124と接続される。該位相制御判定部1126は、マルチパス判定部1124によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、マルチパス判定部1124により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとを用いて、所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数を計算する。位相制御判定部1126は、該回数が所定の切り替わり回数閾値未満である場合に、移動体が低速走行又は停止していると判定する。また、位相制御判定部1126は、該回数が所定の切り替わり回数閾値以上である場合に、移動体が通常走行していると判定する。移動体が低速走行又は停止しているかどうかの判定結果は、タイミング制御部1128に入力される。   The switching determination unit 112 includes a phase control determination unit 1126. The phase control determination unit 1126 is connected to the multipath determination unit 1124. The phase control determination unit 1126 uses 0.5E and 0.5L to be input by the multipath determination unit 1124 when the multipath determination unit 1124 determines that the multipath determination unit 1124 is affected by the multipath. Calculate the number of switching times between 0.5E and 0.5L during a given period. The phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling at a low speed or stopped when the number of times is less than a predetermined switching number threshold. Further, the phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling normally when the number of times is equal to or greater than a predetermined switching number threshold. A determination result as to whether the moving body is traveling at a low speed or stopped is input to the timing control unit 1128.

切り替え判定部112は、タイミング制御部1128を有する。該タイミング制御部1128は、位相制御判定部1126と接続される。該タイミング制御部1128は、位相制御判定部1126により移動体が低速走行又は停止していると判定された場合に、反射波のフェージングにより、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルとなりそうかどうかを判定する。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードの位相制御を行うことができないレベルとなりそうであると判定した場合、タイミング制御部1128は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルになる前に、切り替え部108に位相制御追尾処理部1102に、中間周波数の信号を入力するように指示する。   The switching determination unit 112 includes a timing control unit 1128. The timing control unit 1128 is connected to the phase control determination unit 1126. When the phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling at low speed or is stopped, the timing control unit 1128 performs C / A by spacing with a narrow correlation value signal intensity due to reflected wave fading. It is determined whether or not the code replica signal is likely to be at a level where phase control cannot be performed. When it is determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a level at which the phase control of the C / A code cannot be performed due to the narrow spacing, the timing control unit 1128 causes the replica signal of the C / A code due to the narrow spacing. Before the phase control becomes impossible, the switching unit 108 is instructed to input the intermediate frequency signal to the phase control tracking processing unit 1102.

本GNSS受信装置100は、擬似距離算出部114を有する。該擬似距離算出部114は、マルチパス誤差低減部110と接続される。該擬似距離算出部114は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき相関ピークに基づいて、擬似距離を求める。例えば、該擬似距離算出部114は、該相関ピークの位相遅延量を算出することにより擬似距離を求める。擬似距離算出部114は、測位演算部116に擬似距離を入力する。   The GNSS receiver 100 includes a pseudo distance calculation unit 114. The pseudo distance calculation unit 114 is connected to the multipath error reduction unit 110. The pseudo distance calculation unit 114 calculates a pseudo distance based on the correlation peak to be input by the multipath error reduction unit 110. For example, the pseudo distance calculation unit 114 calculates the pseudo distance by calculating the phase delay amount of the correlation peak. The pseudo distance calculation unit 114 inputs the pseudo distance to the positioning calculation unit 116.

本GNSS受信装置100は、測位演算部116を有する。測位演算部116は、擬似距離算出部114と接続される。測位演算部116は、航法メッセージに含まれる衛星軌道情報に基づいて、GNSS衛星のワールド座標系での現在位置を計算する。尚、GNSS衛星は、人工衛星の1つであるので、その運動は、地球重心を含む一定面内(軌道面)に限定される。また、GNSS衛星の軌道は地球重心を1つの焦点とする楕円運動であり、ケプラーの方程式を逐次数値計算することで、軌道面上でのGNSS衛星の位置を計算できる。また、GNSS衛星の位置は、GNSS衛星の軌道面とワールド座標系の赤道面が回転関係にあることを考慮して、軌道面上でのGNSS衛星の位置を3次元的な回転座標変換することで得られる。尚、ワールド座標系とは、地球重心を原点として、赤道面内で互いに直交するX軸及びY軸、並びに、該X軸及びY軸の両軸に直交するZ軸により定義される。   The GNSS receiver 100 includes a positioning calculation unit 116. The positioning calculation unit 116 is connected to the pseudo distance calculation unit 114. The positioning calculation unit 116 calculates the current position of the GNSS satellite in the world coordinate system based on the satellite orbit information included in the navigation message. Since the GNSS satellite is one of artificial satellites, its movement is limited to a certain plane (orbital plane) including the center of gravity of the earth. The orbit of the GNSS satellite is an elliptical motion with the earth's center of gravity as one focal point, and the position of the GNSS satellite on the orbital plane can be calculated by sequentially calculating the Kepler equation. In addition, the position of the GNSS satellite shall be converted to a three-dimensional rotational coordinate from the position of the GNSS satellite on the orbital plane in consideration of the rotational relationship between the orbital plane of the GNSS satellite and the equatorial plane of the world coordinate system. It is obtained with. The world coordinate system is defined by an X axis and a Y axis that are orthogonal to each other in the equator plane, and a Z axis that is orthogonal to both the X axis and the Y axis, with the center of gravity of the earth as the origin.

測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離算出部114により入力された擬似距離の演算結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。当該GNSS受信装置100の位置は、3つのGNSS衛星100に対して得られるそれぞれの衛星擬似距離及び衛星位置を用いて、三角測量の原理で導出されてよい。三角測量の原理で導出される場合、衛星擬似距離は時計誤差を含むので、4つ目のGNSS衛星に対して得られる衛星擬似距離及び衛星位置を用いて、時計誤差成分が除去される。測位演算部110は、現在位置を出力する。   The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the calculation result of the satellite position and the calculation result of the pseudo distance input by the pseudo distance calculation unit 114. The position of the GNSS receiver 100 may be derived on the principle of triangulation using the respective satellite pseudoranges and satellite positions obtained for the three GNSS satellites 100. When derived from the principle of triangulation, the satellite pseudorange includes a clock error, so the clock error component is removed using the satellite pseudorange and the satellite position obtained for the fourth GNSS satellite. The positioning calculation unit 110 outputs the current position.

尚、GNSS衛星の位置の測位方法としては、このような単独測位に限られず、干渉測位(既知の点に設置された固定局での受信データを併用する方式)であってもよい。干渉測位の場合、固定局及び当該GNSS受信装置100にてそれぞれ得られる擬似距離の1重位相差や2重位相差等を用いて当該GNSS受信装置100の位置が測位される。   The positioning method of the position of the GNSS satellite is not limited to such independent positioning, but may be interference positioning (a method in which received data at a fixed station installed at a known point is used in combination). In the case of interference positioning, the position of the GNSS receiver 100 is measured using a single phase difference, a double phase difference, or the like of pseudoranges obtained by the fixed station and the GNSS receiver 100, respectively.

<本GNSS受信装置の動作>
図10は、本GNSS受信装置100の動作を示す。
<Operation of this GNSS receiver>
FIG. 10 shows the operation of the GNSS receiver 100.

本GNSS受信装置100は、衛星捕捉が完了したかどうかを判定する(ステップS1002)。例えば、GNSS衛星により送信される電波は、アンテナ102を介して、高周波処理部104に入力される。高周波処理部104は、アンテナ102からの高周波信号を中間周波数の信号に変換する。該中間周波数の信号は衛星捕捉部106に入力され、衛星捕捉部106は、該中間周波数の信号に基づいて、GNSS衛星を捕捉する。   The GNSS receiver 100 determines whether or not satellite acquisition is completed (step S1002). For example, the radio wave transmitted by the GNSS satellite is input to the high frequency processing unit 104 via the antenna 102. The high frequency processing unit 104 converts the high frequency signal from the antenna 102 into an intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal is input to the satellite acquisition unit 106, and the satellite acquisition unit 106 acquires a GNSS satellite based on the intermediate frequency signal.

本GNSS受信装置100は、ステップS1002により捕捉されたGNSS衛星からの測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取る(ステップS1004)。本GNSS受信装置100は、広いスペーシングにより、該スペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値となるように位相制御を行う。例えば、切り替え部108は、本GNSS受信装置100が起動された直後は、衛星捕捉部106により入力されるべき信号を位相制御追尾処理部1102に入力する。位相制御追尾処理部1102は、該入力信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取る。位相制御追尾処理部1102は、広いスペーシングにより、該C/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、広いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しくなるように位相制御を行う。例えば、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベル(0.5E、0.5L)が等しくなるように位相制御を行う。   The GNSS receiver 100 obtains a correlation between the positioning signal from the GNSS satellite captured in step S1002 and the C / A code replica signal (step S1004). This GNSS receiver 100 performs phase control so that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the spacing are equal to each other by wide spacing. For example, the switching unit 108 inputs a signal to be input by the satellite capturing unit 106 to the phase control tracking processing unit 1102 immediately after the GNSS receiver 100 is activated. The phase control tracking processing unit 1102 obtains a correlation between the input signal and the C / A code replica signal. The phase control tracking processing unit 1102 performs phase control of the C / A code replica signal with wide spacing. For example, the phase control is performed so that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the wide spacing are equal. For example, phase control is performed so that the signal intensity levels (0.5E, 0.5L) of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal.

本GNSS受信装置100は、0.5Eに対応するチップと0.5Lに対応するチップとの間の中心のチップの相関値が最大値を取るように位相を制御する。本GNSS受信装置100は、0.5Eと0.5Lとが等しい値であり、且つ該最大値(相関ピーク)Pが0.5E、0.5Lよりも大きい値であるかどうかを判定する(ステップS1006)。例えば、位相制御追尾処理部1102は、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しくなるように位相制御を行い、且つ該スペーシングの真ん中であるトラッキングポイントが最大となるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相を調節する。位相制御追尾処理部1102は、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値であり(0.5E=0.5L)、且つトラッキングポイントの最大値である相関ピークPが0.5E、0.5Lよりも大きい値であるかどうか(P>0.5E, P>0.5L)を判定する。   The GNSS receiver 100 controls the phase so that the correlation value of the center chip between the chip corresponding to 0.5E and the chip corresponding to 0.5L takes a maximum value. The GNSS receiver 100 determines whether 0.5E and 0.5L are equal values, and whether the maximum value (correlation peak) P is larger than 0.5E and 0.5L (step S1006). For example, the phase control tracking processing unit 1102 performs phase control so that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal, and the tracking point in the middle of the spacing is maximized. Adjust the phase of the C / A code replica signal. The phase control tracking processing unit 1102 has the same signal intensity level of the correlation value at both ends of the spacing by one chip (0.5E = 0.5L), and the correlation peak P that is the maximum value of the tracking point is 0.5E, Determine whether the value is greater than 0.5L (P> 0.5E, P> 0.5L).

1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値であり、且つトラッキングポイントの最大値である相関ピークPが0.5E、0.5Lよりも大きい値であると判定した場合(ステップS1006:YES)、本GNSS受信装置100は、相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかを判定する(ステップS1008)。例えば、位相制御追尾処理部1102は、相関ピークPの信号強度レベルを切り替え判定部112に入力する。切り替え判定部112の信号強度レベル判定部1124は、位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかを判定する。相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかを判定することにより、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができるかどうかを判定する。   When it is determined that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal and the correlation peak P, which is the maximum value of the tracking point, is a value larger than 0.5E and 0.5L (step S1006) : YES), the GNSS receiver 100 determines whether or not the signal intensity level of the correlation peak P is equal to or higher than the correlation value threshold (step S1008). For example, the phase control tracking processing unit 1102 inputs the signal intensity level of the correlation peak P to the switching determination unit 112. The signal strength level determination unit 1124 of the switching determination unit 112 determines whether the signal strength level of the correlation peak P input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than the correlation value threshold. By determining whether or not the signal intensity level of the correlation peak P is equal to or higher than the correlation value threshold value, it is determined whether or not the phase control of the C / A code replica signal can be performed with narrow spacing.

一方、ステップS1006により、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値であり、且つトラッキングポイントの最大値である相関ピークPが0.5E、0.5Lよりも大きい値であると判定されない場合(ステップS1006:NO)、本GNSS受信装置100は、タイムアウトとなったかどうかを判定する(ステップS1010)。例えば、位相制御追尾処理部1102は、タイムアウトとなったかどうかを判定する。   On the other hand, it is determined in step S1006 that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal, and the correlation peak P, which is the maximum value of the tracking point, is larger than 0.5E and 0.5L. If not determined (step S1006: NO), the GNSS receiver 100 determines whether or not a timeout has occurred (step S1010). For example, the phase control tracking processing unit 1102 determines whether a timeout has occurred.

タイムアウトとなったと判定されない場合(ステップS1010:NO)、ステップS1004に戻る。位相制御追尾処理部1102は、タイムアウトとなるまで、ステップS1002により捕捉されたGNSS衛星からの測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取る処理と、1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値であり、且つトラッキングポイントの最大値である相関ピークPが0.5E、0.5Lよりも大きい値であるかどうかを判定する処理を継続する。換言すれば、トラッキングを継続する。   If it is not determined that timeout has occurred (step S1010: NO), the process returns to step S1004. The phase control tracking processing unit 1102 performs processing for obtaining a correlation between the positioning signal from the GNSS satellite captured in step S1002 and the C / A code replica signal until time-out, and both ends of spacing by one chip. The process of determining whether or not the correlation intensity P of the correlation value is equal and the correlation peak P, which is the maximum value of the tracking point, is larger than 0.5E and 0.5L is continued. In other words, tracking is continued.

タイムアウトとなったと判定された場合(ステップS1010:YES)、ステップS1002に戻る。タイムアウトとなった場合、衛星追尾が不可能であると判定され、衛星捕捉から再度行う。例えば、衛星捕捉部106は、GNSS衛星からの信号に基づいて、衛星捕捉を行う。GNSS衛星からの信号に基づいて、衛星捕捉から行うと判定した場合、例えば切り替え判定部112は、切り替え部108に、衛星捕捉部106に衛星捕捉を再度行うように指示するための命令(以下、「衛星再捕捉命令」と呼ぶ)を入力する。切り替え部108は、切り替え判定部112からの命令に従って、衛星捕捉部106に、衛星再捕捉命令を入力する。衛星捕捉部106は、切り替え部108により入力された衛星再捕捉命令に従って、衛星捕捉を再度行う。   If it is determined that a timeout has occurred (step S1010: YES), the process returns to step S1002. If time-out occurs, it is determined that satellite tracking is impossible, and the operation is performed again after capturing the satellite. For example, the satellite capturing unit 106 performs satellite capture based on a signal from a GNSS satellite. When it is determined to start from satellite acquisition based on the signal from the GNSS satellite, for example, the switching determination unit 112 instructs the switching unit 108 to instruct the satellite acquisition unit 106 to perform satellite acquisition again (hereinafter, referred to as the following). (Referred to as “satellite reacquisition command”). The switching unit 108 inputs a satellite re-acquisition command to the satellite capturing unit 106 according to the command from the switching determination unit 112. The satellite acquisition unit 106 performs satellite acquisition again according to the satellite re-acquisition command input by the switching unit 108.

ステップS1008により、相関ピークPが相関値閾値以上であると判定された場合(ステップS1008:YES)、本GNSS受信装置100は、狭いスペーシングにより該C/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、狭いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しくなるように位相制御を行う(ステップS1012)。例えば、0.1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベル(NE、NL)が等しくなるように位相制御を行う。狭いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しくなるように位相制御を行うことにより、1チップによるスペーシングにより求めた相関ピークに対応するチップにより近いチップにおける相関値の信号強度レベル(NE、NL)を求めることができる。例えば、信号強度レベル判定部1122は、位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であると判定した場合、切り替え部108に、衛星捕捉部106により入力されるべき信号をマルチパス低減部1104に入力するように指示する。該指示の結果、衛星捕捉部106からの信号は、マルチパス低減部1104に入力される。マルチパス低減部1104は、該入力信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取る。マルチパス低減部1104は、狭いスペーシングにより、該C/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、0.1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベル(NE、NL)が等しくなるように位相制御を行う。NEと、NLとが等しくなるように位相制御を行い、該スペーシングの真ん中であるトラッキングポイントが最大となるようにC/Aコードのレプリカ信号の位相を調節する。   When it is determined in step S1008 that the correlation peak P is equal to or greater than the correlation value threshold (step S1008: YES), the GNSS receiver 100 performs phase control of the C / A code replica signal with narrow spacing. . For example, phase control is performed so that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the narrow spacing are equal (step S1012). For example, the phase control is performed so that the signal intensity levels (NE, NL) of the correlation values at both ends of the spacing by 0.1 chip are equal. By controlling the phase so that the signal strength levels of the correlation values at both ends of the narrow spacing are equal, the signal strength level (NE of the correlation value at the chip closer to the chip corresponding to the correlation peak obtained by the spacing by one chip. , NL). For example, when the signal intensity level determination unit 1122 determines that the signal intensity level of the correlation peak P input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than the correlation value threshold, the signal acquisition level is input to the switching unit 108 by the satellite capturing unit 106. The multipath reduction unit 1104 is instructed to input a signal to be processed. As a result of the instruction, a signal from the satellite acquisition unit 106 is input to the multipath reduction unit 1104. The multipath reduction unit 1104 obtains a correlation between the input signal and the C / A code replica signal. The multipath reduction unit 1104 controls the phase of the C / A code replica signal with narrow spacing. For example, the phase control is performed so that the signal intensity levels (NE, NL) of the correlation values at both ends of the spacing by 0.1 chip are equal. Phase control is performed so that NE and NL are equal, and the phase of the C / A code replica signal is adjusted so that the tracking point in the middle of the spacing is maximized.

本GNSS受信装置100は、相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかを判定する(ステップS1014)。例えば、マルチパス低減部1104は、相関ピークPの信号強度レベルを信号強度レベル判定部1122に入力する。信号強度レベル判定部11022は、マルチパス低減部1104により入力された相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかを判定する。   The GNSS receiver 100 determines whether or not the signal intensity level of the correlation peak P is greater than or equal to the correlation value threshold (step S1014). For example, the multipath reduction unit 1104 inputs the signal intensity level of the correlation peak P to the signal intensity level determination unit 1122. The signal strength level determination unit 11022 determines whether the signal strength level of the correlation peak P input by the multipath reduction unit 1104 is greater than or equal to the correlation value threshold value.

相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であると判定された場合(ステップS1014:YES)、本GNSS受信装置100は、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する(ステップS1016)。例えば、マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1102により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとに基づいて、該0.5Eと、0.5Lとの差に基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。一方、相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であると判定されない場合(ステップS1014:NO)、ステップS1004に戻る。本GNSS受信装置100は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことはできないと判定し、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うために、ステップS1004に戻る。   When it is determined that the signal intensity level of the correlation peak P is equal to or higher than the correlation value threshold (step S1014: YES), the GNSS receiver 100 determines whether the received signal is affected by multipath (step S1014). S1016). For example, the multipath determination unit 1124 determines that the received signal is multipath based on the difference between 0.5E and 0.5L based on 0.5E and 0.5L to be input by the signal strength level determination unit 1102. It is determined whether it is affected by. On the other hand, when it is not determined that the signal intensity level of the correlation peak P is equal to or higher than the correlation value threshold (step S1014: NO), the process returns to step S1004. The GNSS receiver 100 determines that the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed with a narrow spacing, and performs the phase control of the C / A code replica signal with a wide spacing. The process returns to S1004.

ステップS1016によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合(ステップS1016:YES)、本GNSS受信装置100は、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうかどうかを判定する(ステップS1018)。換言すれば、反射波のフェージングにより狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないようになるかどうかを判定する。例えば、位相制御判定部1126は、ある所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数を計算し、該回数が所定の切り替わり回数閾値未満である場合に、反射波のフェージングにより狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないようになると判定する。移動体が低速走行又は停止していると判定されるためである。一方、ステップS1016によりマルチパスの影響を受けていない判定された場合(ステップS1016:NO)、ステップS1012に戻る。マルチパスの影響を受けていないと判定された場合には、反射波のフェージングによる影響はないため、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができる。狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができるため、ステップS1012に戻る。   If it is determined in step S1016 that the signal is affected by multipath (step S1016: YES), the GNSS receiver 100 uses the phase of the replica signal of the C / A code due to the narrowing of the correlation signal strength level. It is determined whether or not the signal intensity level that cannot be controlled is likely to be reached (step S1018). In other words, it is determined whether or not the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed by the narrow spacing due to the fading of the reflected wave. For example, the phase control determination unit 1126 calculates the number of times of switching between 0.5E and 0.5L during a certain predetermined time, and when the number of times is less than a predetermined switching number threshold, fading of the reflected wave Therefore, it is determined that the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to narrower spacing. This is because it is determined that the moving body is traveling at a low speed or stopped. On the other hand, if it is determined in step S1016 that there is no influence of multipath (step S1016: NO), the process returns to step S1012. When it is determined that there is no influence of multipath, there is no influence due to the fading of the reflected wave, so that the phase control of the C / A code replica signal can be performed with a narrow spacing. Since the phase control of the C / A code replica signal can be performed by narrow spacing, the process returns to step S1012.

相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうであると判定した場合(ステップS1018:YES)、本GNSS受信装置100は、反射波のフェージングにより、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうかどうかを判定する(ステップS1020)。例えば、タイミング制御部1128は、0.5Eと、0.5Lとの間の差分が最大となるかどうかに基づいて、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうかどうかを判定する。一方、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうであると判定されない場合(ステップS1018:NO)、ステップS1012に戻る。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうでないと判定される場合には、狭いスペーシングにより位相制御を行うことが好ましいためである。   When it is determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level at which the phase control of the replica signal of the C / A code cannot be performed due to the narrow spacing (step S1018: YES), the GNSS receiving apparatus 100 Then, it is determined whether or not the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level at which the phase control of the replica signal of the C / A code cannot be performed due to the fading of the reflected wave (step S1020). For example, the timing control unit 1128 controls the phase of the replica signal of the C / A code based on whether or not the difference between 0.5E and 0.5L is maximized by the spacing with a narrow signal intensity level of the correlation value. It is determined whether or not a signal intensity level that cannot be performed is likely to be obtained. On the other hand, when it is not determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level at which the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing (step S1018: NO), the process returns to step S1012. . If it is determined that the signal intensity level of the correlation value is not likely to result in a signal intensity level where the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing, the phase control may be performed with the narrow spacing. This is because it is preferable.

相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうであると判定した場合(ステップS1020:YES)、ステップS1004に戻る。本GNSS受信装置100は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルになる前に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うように切り替える。例えば、タイミング制御部1128は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルになる前に、切り替え部108に位相制御追尾処理部1102に、中間周波数の信号を入力するように指示する。一方、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングにより位相制御できない信号強度レベルとなりそうであると判定されない場合(ステップS1020:NO)、ステップS1012に戻る。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうでないと判定される場合には、狭いスペーシングにより位相制御を行うことが好ましいためである。   When it is determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level at which the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing (step S1020: YES), the process returns to step S1004. This GNSS receiver 100 performs phase control of a C / A code replica signal by wide spacing before reaching a signal intensity level at which phase control of the C / A code replica signal cannot be performed by narrow spacing. Switch as follows. For example, the timing control unit 1128 sets the switching unit 108 to the phase control tracking processing unit 1102 to the intermediate frequency before the signal intensity level at which the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing. Instruct to input signal. On the other hand, if it is not determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to become a signal intensity level that cannot be phase-controlled due to narrow spacing (step S1020: NO), the process returns to step S1012. If it is determined that the signal intensity level of the correlation value is not likely to result in a signal intensity level where the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing, the phase control may be performed with the narrow spacing. This is because it is preferable.

図10に示されるフローチャートでは、主に相関ピークを求める処理について説明したが、該相関ピークを求める処理と平行して、測位演算も行われている。   In the flowchart shown in FIG. 10, the processing for mainly obtaining the correlation peak has been described. However, the positioning calculation is also performed in parallel with the processing for obtaining the correlation peak.

例えば、ステップS1006により1チップによるスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが等しい値であり、且つトラッキングポイントの最大値である相関ピークPが0.5E、0.5Lよりも大きい値であると判定された場合(ステップS1006:YES)、位相制御追尾処理部1102は、相関ピークを擬似距離算出部114に入力する。該擬似距離算出部114は、位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークに基づいて、擬似距離を求める。該擬似距離は測位演算部116に入力される。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離算出部114により入力された擬似距離の演算結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。   For example, in step S1006, it is determined that the signal intensity levels of the correlation values at both ends of the spacing by one chip are equal and the correlation peak P, which is the maximum value of the tracking point, is larger than 0.5E and 0.5L. When it is determined (step S1006: YES), the phase control tracking processing unit 1102 inputs the correlation peak to the pseudo-range calculating unit 114. The pseudo distance calculation unit 114 obtains a pseudo distance based on the correlation peak input by the phase control tracking processing unit 1102. The pseudo distance is input to the positioning calculation unit 116. The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the calculation result of the satellite position and the calculation result of the pseudo distance input by the pseudo distance calculation unit 114.

また、例えば、ステップS1014により相関ピークPの信号強度レベルが相関値閾値以上であるかどうかが判定される際に、マルチパス低減部1104は、相関ピークPを擬似距離算出部114に入力する。該擬似距離算出部114は、マルチパス低減部1104により入力された相関ピークに基づいて、擬似距離を求める。該擬似距離は測位演算部116に入力される。測位演算部116は、衛星位置の算出結果と、擬似距離算出部114により入力された擬似距離の演算結果に基づいて、当該GNSS受信装置100の位置を測位する。   For example, when it is determined in step S1014 whether the signal intensity level of the correlation peak P is equal to or higher than the correlation value threshold, the multipath reduction unit 1104 inputs the correlation peak P to the pseudo distance calculation unit 114. The pseudo distance calculation unit 114 obtains a pseudo distance based on the correlation peak input by the multipath reduction unit 1104. The pseudo distance is input to the positioning calculation unit 116. The positioning calculation unit 116 measures the position of the GNSS receiver 100 based on the calculation result of the satellite position and the calculation result of the pseudo distance input by the pseudo distance calculation unit 114.

本実施例において、信号強度レベル判定部1122は、広いスペーシングにより相関検出が行われている場合に、所定の相関値の信号強度レベルが相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。例えば、広いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。該相関値は、相関ピークの判定に使用する相関値閾値と異なってもよい。広いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルを判定する場合、位相制御追尾処理部1102は、信号強度レベル判定部1122に、広いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルを入力する。   In this embodiment, the signal strength level determination unit 1122 may determine whether the signal strength level of a predetermined correlation value is greater than the correlation value threshold when correlation detection is performed with a wide spacing. Good. For example, it may be determined whether the signal strength level of the correlation value at both ends of the wide spacing is greater than the correlation value threshold. The correlation value may be different from a correlation value threshold used for determining the correlation peak. When determining the signal strength levels of the correlation values at both ends of the wide spacing, the phase control tracking processing unit 1102 inputs the signal strength levels of the correlation values at both ends of the wide spacing to the signal strength level determining unit 1122.

また、信号強度レベル判定部1122は、狭いスペーシングにより相関検出が行われている場合に、所定の相関値の信号強度レベルが相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。広いスペーシング又は狭いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルが相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。該相関値は、ステップS1014による相関ピークの判定に使用する相関値閾値と異なってもよい。広いスペーシング又は狭いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルを判定する場合、マルチパス低減部1104は、信号強度レベル判定部112に、広いスペーシング又は狭いスペーシングの両端の相関値の信号強度レベルを入力する。   Further, the signal strength level determination unit 1122 may determine whether or not the signal strength level of a predetermined correlation value is greater than the correlation value threshold when the correlation detection is performed with narrow spacing. It may be determined whether the signal strength level of the correlation value at both ends of the wide spacing or the narrow spacing is greater than the correlation value threshold. The correlation value may be different from the correlation value threshold used for determination of the correlation peak in step S1014. When determining the signal strength level of the correlation value at both ends of the wide spacing or the narrow spacing, the multipath reduction unit 1104 sends the signal of the correlation value at both ends of the wide spacing or the narrow spacing to the signal strength level determination unit 112. Enter the intensity level.

また、信号強度レベル判定部1122は、リアルタイムの相関値の信号強度レベルを判定するようにしてもよい。また、信号強度レベル判定部1122は、或る時間間隔に位相制御追尾処理部1102又はマルチパス低減部1104により入力された相関値の平均値を算出し、該平均値が相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。また、信号強度判定部112は、或る時間間隔に位相制御追尾処理部1102又はマルチパス低減部1104により入力された相関値を積算し、該積算値が相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。   Further, the signal strength level determination unit 1122 may determine the signal strength level of the real-time correlation value. Further, the signal strength level determination unit 1122 calculates the average value of the correlation values input by the phase control tracking processing unit 1102 or the multipath reduction unit 1104 at a certain time interval, and whether the average value is larger than the correlation value threshold value. You may make it determine whether. In addition, the signal strength determination unit 112 integrates the correlation values input by the phase control tracking processing unit 1102 or the multipath reduction unit 1104 at a certain time interval, and determines whether the integration value is larger than the correlation value threshold value. You may do it.

本実施例によれば、相関値の信号強度レベルに基づいて、該相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができるかどうかを判定するための相関値閾値以上であるかどうかが判定される。該相関値の信号強度レベルが該相関値閾値未満であると判定される場合には、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないと判定され、広いスペーシングによる相関ピークの検出に切り替えられる。また、相関値の信号強度レベルに基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかが判定される。マルチパスの影響を受けていると判定された場合、移動体が低速走行又は停止しているかどうかが判定される。移動体が低速走行又は停止していると判定された場合、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうかどうかが判定される。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうであると判定された場合、反射波のフェージングにより、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうかどうかが判定される。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルとなりそうであると判定された場合、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができない信号強度レベルになる前に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理に切り替える。以上の処理により、移動体が低速走行又は停止している際に、マルチパスの影響を受けた信号を受信した場合でも、衛星追尾を外さずに、測位を継続できる。測位を継続できるため、測位率を向上させることができる。
<変形例>
<GNSS受信装置>
本変形例に従ったGNSS受信装置100は、図8を参照して説明したGNSS受信装置において、切り替え部108の代わりに、選択部118を有する。
According to the present embodiment, based on the signal strength level of the correlation value, it is determined whether or not the phase control of the C / A code replica signal can be performed with a narrow spacing of the signal strength level of the correlation value. It is determined whether or not it is equal to or greater than the correlation value threshold value. When it is determined that the signal strength level of the correlation value is less than the correlation value threshold, it is determined that the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing, and the wide spacing is used. Switch to correlation peak detection. Further, based on the signal intensity level of the correlation value, it is determined whether the received signal is affected by multipath. When it is determined that the vehicle is affected by the multipath, it is determined whether the moving body is traveling at a low speed or stopped. If it is determined that the moving body is traveling at low speed or stopped, whether the signal strength level of the correlation value is likely to become a signal strength level that cannot be used for phase control of the C / A code replica signal due to narrow spacing. Determined. If it is determined that the signal intensity level of the correlation value is such that the phase of the replica signal of the C / A code cannot be controlled due to the narrow spacing, the signal intensity of the correlation value is determined by fading of the reflected wave. It is determined whether the signal strength level is likely to be such that the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing. If it is determined that the signal intensity level of the correlation value is likely to result in a signal intensity level where the phase control of the replica signal of the C / A code cannot be performed due to the narrow spacing, the replica signal of the C / A code due to the narrow spacing Before reaching a signal intensity level at which phase control of the C / A code cannot be performed, switching to a process of performing phase control of the C / A code replica signal by wide spacing. With the above processing, positioning can be continued without removing the satellite tracking even when a signal affected by multipath is received when the moving body is traveling at low speed or stopped. Since positioning can be continued, the positioning rate can be improved.
<Modification>
<GNSS receiver>
The GNSS receiver 100 according to the present modification includes a selection unit 118 instead of the switching unit 108 in the GNSS reception device described with reference to FIG.

図11は、本GNSS受信装置100を示す。   FIG. 11 shows the GNSS receiver 100.

本GNSS受信装置100では、衛星捕捉部106は、位相制御追尾処理部1102及びマルチパス低減部1104と接続される。衛星捕捉部106は、位相制御追尾処理部1102及びマルチパス低減部1104に、当該GNSS受信装置100が捕捉したGNSS衛星からの中間周波数の信号を入力する。位相制御追尾処理部1102及びマルチパス低減部1104は、選択部118と接続される。   In the present GNSS receiver 100, the satellite acquisition unit 106 is connected to the phase control tracking processing unit 1102 and the multipath reduction unit 1104. The satellite acquisition unit 106 inputs an intermediate frequency signal from the GNSS satellite captured by the GNSS receiver 100 to the phase control tracking processing unit 1102 and the multipath reduction unit 1104. Phase control tracking processing section 1102 and multipath reduction section 1104 are connected to selection section 118.

本GNSS受信装置100では、マルチパス低減部1104により狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行われている間も、位相制御追尾処理部1102は、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う処理を継続する。   In the GNSS receiver 100, the phase control tracking processing unit 1102 performs C / A with wide spacing while the multipath reduction unit 1104 performs phase control of the C / A code replica signal with narrow spacing. The process of controlling the phase of the code replica signal is continued.

位相制御追尾処理部1102は、衛星捕捉部106により入力されるべき中間周波数の信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。該相関ピークを検出する際に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、該位相制御追尾処理部1102は、1チップによるスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより、相関ピークを求める。該1チップは一例であり、適宜変更可能である。該位相制御追尾処理部1102は、該相関ピークを、選択部118に入力する。また、位相制御追尾処理部1102は、マルチパス低減部1104に、C/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより得られる位相情報を入力するようにしてもよい。該位相情報には、相関ピークの位相、ある相関値の位相が含まれてもよい。C/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより得られる位相情報を入力することにより、マルチパス低減部1104は、該位相情報を使用して、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができるため、より早く相関ピークを求めることができる。   The phase control tracking processing unit 1102 detects a correlation peak by obtaining a correlation between the intermediate frequency signal to be input by the satellite capturing unit 106 and the C / A code replica signal. When detecting the correlation peak, the phase control of the C / A code replica signal is performed with a wide spacing. For example, the phase control tracking processing unit 1102 obtains a correlation peak by performing phase control of a C / A code replica signal by spacing with one chip. The one chip is an example and can be changed as appropriate. The phase control tracking processing unit 1102 inputs the correlation peak to the selection unit 118. In addition, the phase control tracking processing unit 1102 may input phase information obtained by performing phase control of the C / A code replica signal to the multipath reduction unit 1104. The phase information may include a phase of a correlation peak and a phase of a certain correlation value. By inputting the phase information obtained by controlling the phase of the C / A code replica signal, the multipath reduction unit 1104 uses the phase information to perform the C / A code replica signal with narrow spacing. Therefore, the correlation peak can be obtained more quickly.

マルチパス低減部1104は、衛星捕捉部106により入力されるべき中間周波数の信号と、C/Aコードのレプリカ信号との間の相関を取ることにより、相関ピークを検出する。該相関ピークを検出する際に、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行う。例えば、該マルチパス低減部1104は、0.1チップによるスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより相関ピークを求める。該0.1チップは一例であり、適宜変更可能である。位相制御追尾処理部1102により使用されるスペーシングよりも狭いスペーシングが使用される。該マルチパス低減部1104は、該相関ピークを選択部118に入力する。また、該マルチパス低減部1104は、該相関ピークと、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を求める際に得られる所定の相関値とを切り替え判定部112に入力する。例えば、受信信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関を求める際に得られる所定の相関値を、広いスペーシングの両端のチップに対応する相関値としてもよい。例えば、1チップのスペーシングの場合には、0.5Eと、0.5Lとしてもよい。狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われる前に、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われるため、広いスペーシングの両端のチップに対応する相関値を用いることができる。本実施例では、一例として、0.5Eと、0.5Lとを、切り替え判定部112に入力する場合について説明する。   The multipath reduction unit 1104 detects a correlation peak by taking a correlation between an intermediate frequency signal to be input by the satellite acquisition unit 106 and a C / A code replica signal. When the correlation peak is detected, the phase of the C / A code replica signal is controlled by narrow spacing. For example, the multipath reduction unit 1104 obtains a correlation peak by performing phase control of a C / A code replica signal by spacing with 0.1 chip. The 0.1 chip is an example and can be changed as appropriate. A spacing narrower than the spacing used by the phase control tracking processor 1102 is used. The multipath reduction unit 1104 inputs the correlation peak to the selection unit 118. Further, the multipath reduction unit 1104 inputs the correlation peak and a predetermined correlation value obtained when obtaining the correlation between the received signal and the C / A code replica signal to the switching determination unit 112. For example, a predetermined correlation value obtained when obtaining a correlation between a received signal and a C / A code replica signal may be a correlation value corresponding to chips at both ends of a wide spacing. For example, in the case of 1-chip spacing, 0.5E and 0.5L may be used. Since the phase control of the C / A code replica signal is performed by the wide spacing before the phase control of the C / A code replica signal by the narrow spacing, the correlation corresponding to the chips at both ends of the wide spacing A value can be used. In the present embodiment, as an example, a case where 0.5E and 0.5L are input to the switching determination unit 112 will be described.

信号強度レベル判定部1122は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき相関ピークの信号強度レベルに基づいて、該相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には選択部118にマルチパス低減部1104により出力されるべき相関ピークを、擬似距離算出部114に入力するように指示する。例えば、位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合に、信号強度レベル判定部1122は、選択部118に擬似距離算出部114に、相関ピークを入力するように指示する。位相制御追尾処理部1102により入力された相関ピークの信号強度レベルが所定の相関値閾値以上である場合には、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われ、相関ピークが求められると判定されるためである。   Based on the signal strength level of the correlation peak to be input by the multipath error reduction unit 110, the signal strength level determination unit 1122 selects a selection unit when the correlation peak signal strength level is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold. 118 is instructed to input the correlation peak to be output by the multipath reduction unit 1104 to the pseudo-range calculation unit 114. For example, when the signal intensity level of the correlation peak input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold, the signal intensity level determination unit 1122 sends the correlation value to the pseudo distance calculation unit 114 to the selection unit 118. Instructs you to enter a peak. When the signal intensity level of the correlation peak input by the phase control tracking processing unit 1102 is equal to or higher than a predetermined correlation value threshold, the phase control of the C / A code replica signal is performed by narrow spacing, and the correlation peak is This is because it is determined to be required.

図12は、相関ピークの相関値の時間変動の一例を示す。該図12により、相関値閾値の設定例が示される。相関値閾値は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われ、相関ピークを検出できるかどうかに基づいて設定される。相関ピークが低くなるほど、相関ピークが検出されにくい。図12に示される例では、時間の経過とともに、相関ピークの相関値は次第に小さな値となり、或る時間から次第に大きな値となる。信号強度レベル判定部112は、位相制御追尾処理部1102又はマルチパス低減部1104により入力されるべき相関ピークの信号強度レベルが相関値閾値未満であると判定した場合、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを検出すべきと判定する。狭いスペーシングではC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないと想定されるためである。広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行い、相関ピークを検出すべきと判定した場合、信号強度レベル判定部1122は、選択部118に、マルチパス低減部1104により入力されるべき相関ピークを擬似距離算出部114に入力するように指示する。   FIG. 12 shows an example of temporal variation of the correlation value of the correlation peak. FIG. 12 shows an example of setting a correlation value threshold value. The correlation value threshold is set based on whether or not the phase of the C / A code replica signal is controlled by narrow spacing and a correlation peak can be detected. The correlation peak is less likely to be detected as the correlation peak is lower. In the example shown in FIG. 12, the correlation value of the correlation peak gradually decreases with time, and gradually increases from a certain time. When the signal strength level determination unit 112 determines that the signal strength level of the correlation peak to be input by the phase control tracking processing unit 1102 or the multipath reduction unit 1104 is less than the correlation value threshold, the C / A is performed by wide spacing. The phase of the code replica signal is controlled to determine that a correlation peak should be detected. This is because it is assumed that phase control of a C / A code replica signal cannot be performed with narrow spacing. When the phase of the C / A code replica signal is controlled by wide spacing and it is determined that the correlation peak should be detected, the signal strength level determination unit 1122 is input to the selection unit 118 by the multipath reduction unit 1104 Instructs the pseudo-range calculator 114 to input the power correlation peak.

また、信号強度レベル判定部1122は、マルチパス誤差低減部110により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとをマルチパス判定部1124に入力する。   Further, the signal strength level determination unit 1122 inputs 0.5E and 0.5L to be input by the multipath error reduction unit 110 to the multipath determination unit 1124.

マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1122により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとに基づいて、該0.5Eと、0.5Lとの差に基づいて、受信信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。マルチパスの影響を受けているかどうかの判定結果は、位相制御判定部1126に入力される。また、マルチパス判定部1124は、信号強度レベル判定部1122により入力された0.5Eと、0.5Lとを位相制御判定部1126に入力する。   The multipath determination unit 1124 determines that the received signal is affected by the multipath based on the difference between 0.5E and 0.5L based on 0.5E and 0.5L to be input by the signal strength level determination unit 1122. Determine whether you have received. The result of determination as to whether or not it is affected by multipath is input to the phase control determination unit 1126. In addition, the multipath determination unit 1124 inputs 0.5E and 0.5L input by the signal strength level determination unit 1122 to the phase control determination unit 1126.

位相制御判定部1126は、マルチパス判定部1124によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、マルチパス判定部1124により入力されるべき0.5Eと、0.5Lとを用いて、ある所定の間における0.5Eと、0.5Lとの間の大小の切り替わり回数を計算する。位相制御判定部1126は、該回数が所定の切り替わり回数閾値未満である場合に、移動体が低速走行又は停止していると判定する。また、位相制御判定部1126は、該回数が所定の切り替わり回数閾値以上である場合に、移動体が通常走行していると判定する。移動体が低速走行又は停止しているかどうかの判定結果は、タイミング制御部1128に入力される。   The phase control determination unit 1126 uses 0.5E and 0.5L to be input by the multipath determination unit 1124 when the multipath determination unit 1124 determines that the multipath determination unit 1124 is affected by the multipath. Calculate the number of switching times between 0.5E and 0.5L during a given period. The phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling at a low speed or stopped when the number of times is less than a predetermined switching number threshold. Further, the phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling normally when the number of times is equal to or greater than a predetermined switching number threshold. A determination result as to whether the moving body is traveling at a low speed or stopped is input to the timing control unit 1128.

タイミング制御部1128は、位相制御判定部1126により移動体が低速走行又は停止していると判定された場合、反射波のフェージングにより、相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルとなりそうかどうかを判定する。相関値の信号強度レベルが狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルとなりそうであると判定した場合、タイミング制御部1128は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルになる直前に、選択部118に位相制御追尾処理部1102により入力されるべき相関ピークを擬似距離算出部114に入力するように指示する。   When the phase control determination unit 1126 determines that the moving body is traveling at low speed or is stopped, the timing control unit 1128 causes the C / A code to be generated by the spacing of the correlation signal having a narrow signal intensity level due to fading of the reflected wave. It is determined whether or not the level of replica signal phase control is likely to be reached. When it is determined that the phase value of the C / A code replica signal is not likely to be controlled due to the narrowing of the correlation signal strength level, the timing control unit 1128 causes the C / A code to narrow down due to the narrow spacing. Immediately before reaching the level at which the phase control of the replica signal cannot be performed, the selection unit 118 is instructed to input the correlation peak to be input by the phase control tracking processing unit 1102 to the pseudo-range calculation unit 114.

擬似距離算出部114は、選択部118により入力されるべき相関ピークに基づいて、擬似距離を求める。例えば、該擬似距離算出部114は、該相関ピークの位相遅延量を算出することにより擬似距離を求める。擬似距離算出部114は、測位演算部116に擬似距離を入力する。   The pseudo distance calculation unit 114 calculates the pseudo distance based on the correlation peak to be input by the selection unit 118. For example, the pseudo distance calculation unit 114 calculates the pseudo distance by calculating the phase delay amount of the correlation peak. The pseudo distance calculation unit 114 inputs the pseudo distance to the positioning calculation unit 116.

本変形例において、信号強度レベル判定部1122は、リアルタイムの相関値の信号強度レベルを判定するようにしてもよい。また、信号強度レベル判定部1122は、或る時間間隔に位相制御追尾処理部1102又はマルチパス低減部1104により入力された相関値の平均値を算出し、該平均値が相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。また、信号強度判定部112は、或る時間間隔に位相制御追尾処理部1102又はマルチパス低減部1104により入力された相関値を積算し、該積算値が相関値閾値より大きいかどうかを判定するようにしてもよい。   In this modification, the signal strength level determination unit 1122 may determine the signal strength level of the real-time correlation value. Further, the signal strength level determination unit 1122 calculates the average value of the correlation values input by the phase control tracking processing unit 1102 or the multipath reduction unit 1104 at a certain time interval, and whether the average value is larger than the correlation value threshold value. You may make it determine whether. In addition, the signal strength determination unit 112 integrates the correlation values input by the phase control tracking processing unit 1102 or the multipath reduction unit 1104 at a certain time interval, and determines whether the integration value is larger than the correlation value threshold value. You may do it.

本変形例によれば、マルチパス低減部1104により狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御が行われている間も、位相制御追尾処理部1102は、広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことを継続する。位相制御追尾処理部1102が広いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことを継続するため、上述した実施例の効果に加え、タイミング制御部1128は、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルになる直前に、選択部118に位相制御追尾処理部1102により入力されるべき相関ピークを擬似距離算出部114に入力するように指示することができる。狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことができないレベルになる直前に指示できるため、上述した実施例よりも長い時間マルチパス低減部1104により、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより、相関ピークを求める処理を継続できる。長い時間マルチパス低減部1104により、狭いスペーシングによりC/Aコードのレプリカ信号の位相制御を行うことにより、相関ピークを求める処理を継続できるため、反射波により誤差がより小さい相関ピークによる位相遅延量を算出できる。   According to this modification, while the phase control of the C / A code replica signal is performed by the multipath reduction unit 1104 with narrow spacing, the phase control tracking processing unit 1102 performs C / A with wide spacing. Continue to control the phase of the code replica signal. Since the phase control tracking processing unit 1102 continues to control the phase of the C / A code replica signal with a wide spacing, in addition to the effects of the above-described embodiment, the timing control unit 1128 includes a C / A code with a narrow spacing. Instructing the selection unit 118 to input the correlation peak to be input by the phase control tracking processing unit 1102 to the pseudo-range calculation unit 114 immediately before the phase control of the A code replica signal becomes impossible. Can do. Since the instruction can be given immediately before the phase at which the phase control of the C / A code replica signal cannot be performed due to the narrow spacing, the multipath reduction unit 1104 has a longer time than the above-described embodiment, and the C / A due to the narrow spacing. By performing the phase control of the code replica signal, the processing for obtaining the correlation peak can be continued. Since the long-time multipath reduction unit 1104 performs phase control of the C / A code replica signal with narrow spacing, the process of obtaining the correlation peak can be continued. Therefore, the phase delay due to the correlation peak having a smaller error due to the reflected wave The amount can be calculated.

本実施例によれば、GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置が提供される。   According to the present embodiment, there is provided a GNSS receiver that performs a positioning calculation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite.

該GNSS受信装置は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する位相制御追尾処理部としての、第1の相関ピーク検出部と、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出するマルチパス低減部としての、第2の相関ピーク検出部と、
前記測位信号の信号強度を検出する位相制御追尾処理部及びマルチパス低減部としての、信号強度検出部と、
前記第1の相関ピーク検出部と前記第2の相関ピーク検出部との間で、前記測位信号の入力先を切り替える切り替え部と、
前記切り替え部に対して、前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出部に入力する指示を行い、前記所定の閾値未満である場合に前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力する指示を行う信号強度レベル判定部と、
前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定部と、
該マルチパス判定部により前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出部により前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定部と、
該位相制御判定部により継続できないと判定された場合、前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力するように前記切り替え部に指示するタイミング制御部と、
前記第1の相関ピーク検出部又は前記第2の相関ピーク検出部により検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する擬似距離算出部及び測位演算部としての、測位演算部と
を有する。
The GNSS receiver is
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detection unit as a phase control tracking processing unit that detects a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detection unit as a multipath reduction unit for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the replica signal of the C / A code by a multipath error reduction technique;
A signal strength detection unit as a phase control tracking processing unit and a multipath reduction unit for detecting the signal strength of the positioning signal;
A switching unit that switches an input destination of the positioning signal between the first correlation peak detection unit and the second correlation peak detection unit;
The switching unit is instructed to input to the second correlation peak detection unit when the signal intensity is equal to or higher than a predetermined threshold, and when the signal intensity is lower than the predetermined threshold, the positioning signal is transmitted to the first A signal intensity level determination unit that gives an instruction to input to the correlation peak detection unit of
A multipath determination unit that determines whether the positioning signal is affected by a multipath based on a correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit;
Based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit when the positioning signal is determined to be affected by the multipath by the multipath determination unit, the second correlation peak A phase control determination unit that determines whether or not the detection unit can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control unit that instructs the switching unit to input the positioning signal to the first correlation peak detection unit when it is determined by the phase control determination unit that it cannot be continued;
A pseudo distance calculating unit and a positioning for calculating a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detecting unit or the second correlation peak detecting unit and calculating a position based on the pseudo distance And a positioning calculation unit as a calculation unit.

さらに、
前記第1の相関ピーク検出部は、第1の位相間隔により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出し、
前記第2の相関ピーク検出部は、前記第1の位相間隔よりも狭い第2の位相間隔により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する。
further,
The first correlation peak detection unit detects a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal based on a first phase interval;
The second correlation peak detection unit detects a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal based on a second phase interval narrower than the first phase interval.

移動体が低速走行又は停止している際に、マルチパスの影響を受けた信号を受信した場合でも、衛星追尾を外さずに、測位を継続できる。測位を継続できるため、測位率を向上させることができる。   Positioning can be continued without removing the satellite tracking even when a signal affected by multipath is received when the moving body is traveling at low speed or stopped. Since positioning can be continued, the positioning rate can be improved.

さらに、
前記測位信号には、直接波と反射波とが含まれ、
前記タイミング制御部は、前記位相制御判定部により前記マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することが所定の時間継続できると判定されない場合、前記反射波の位相が前記直接波に対して90度ずれたタイミングで、前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力するように前記切り替え部に指示する。
further,
The positioning signal includes a direct wave and a reflected wave,
The timing control unit determines that the phase control determination unit can continue to detect a correlation value peak between the positioning signal and the C / A code replica signal by the multipath error reduction technique for a predetermined time. If not, the switching unit is instructed to input the positioning signal to the first correlation peak detection unit at a timing when the phase of the reflected wave is shifted by 90 degrees with respect to the direct wave.

マルチパス誤差低減技術により測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することが所定の時間継続できると判定されない場合に、マルチパス誤差低減技術により測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することができる間に、第1の相関ピーク検出部に切り替えることができる。   If it is not determined that the peak of the correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal can be continued for a predetermined time by the multipath error reduction technology, the positioning signal and C are detected by the multipath error reduction technology. While the correlation value peak with the / A code replica signal can be detected, it is possible to switch to the first correlation peak detection unit.

さらに、
前記マルチパス判定部は、前記第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。
further,
The multipath determination unit determines whether the positioning signal is affected by multipath based on a difference between two correlation values detected by the second correlation peak detection unit.

第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差に基づいて、該差が予め設定された相関値差閾値以上である場合にマルチパスの影響を受けていると判定し、該差が予め設定された相関値差閾値未満である場合にマルチパスの影響を受けていないと判定する。   Based on the difference between the two correlation values detected by the second correlation peak detector, if the difference is equal to or greater than a preset correlation value difference threshold, it is determined that the multipath is affected, When the difference is less than a preset correlation value difference threshold, it is determined that the multipath is not affected.

さらに、
前記位相制御判定部は、前記第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差の符号が切り替わる回数に基づいて、前記マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することが所定の時間継続できるかどうかを判定する。
further,
Based on the number of times the sign of the difference between the two correlation values detected by the second correlation peak detection unit is switched, the phase control determination unit uses the multipath error reduction technique to detect the positioning signal and the C / A code. It is determined whether or not the peak of the correlation value with the replica signal can be continued for a predetermined time.

第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差の符号が切り替わる回数に基づいて、該切り替わり回数が所定の切り替わり回数閾値未満である場合に移動体が低速走行又は停止していると判定し、該切り替わり回数が所定の切り替わり回数閾値以上である場合に移動体が通常走行していると判定する。   Based on the number of times the sign of the difference between the two correlation values detected by the second correlation peak detection unit is switched, the moving body is running at a low speed or stopped when the number of times of switching is less than a predetermined switching frequency threshold. If the number of times of switching is equal to or greater than a predetermined number of times of switching, it is determined that the moving body is traveling normally.

さらに、
前記マルチパス誤差低減技術には、ナローコリレータ、アーリレートスロープ、ストロボコリレータ、及びマルチパス推定遅延ロックループのいずれかが含まれる。
further,
The multipath error reduction technique includes any one of a narrow correlator, an early slope, a strobe correlator, and a multipath estimation delay lock loop.

ナローコリレータ、アーリレートスロープ、ストロボコリレータ、及びマルチパス推定遅延ロックループのいずれかによりマルチパスの影響を低減できる。   The effect of multipath can be reduced by any one of a narrow correlator, an early slope, a strobe correlator, and a multipath estimation delay lock loop.

本実施例によれば、GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法が提供される。   According to the present embodiment, there is provided a positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning calculation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite.

該測位方法は、
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第1の相関ピーク検出ステップと、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第2の相関ピーク検出ステップと、
前記測位信号の信号強度を検出する信号強度検出ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップと前記第2の相関ピーク検出ステップとの間で、切り替える切り替えステップと、
前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出ステップに切り替え、前記所定の閾値未満である場合に前記第1の相関ピーク検出ステップ切り替える信号強度レベル判定ステップと、
前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定ステップと、
該マルチパス判定ステップにより前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出ステップにより前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定ステップと、
該位相制御判定ステップにより継続できないと判定された場合、前記第1の相関ピーク検出ステップに切り替える指示を行うタイミング制御ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップ又は前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する測位演算ステップと
を有する。
The positioning method is
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal by a multipath error reduction technique;
A signal strength detection step of detecting a signal strength of the positioning signal;
A switching step of switching between the first correlation peak detection step and the second correlation peak detection step;
A signal strength level determination step that switches to the second correlation peak detection step when the signal strength is equal to or greater than a predetermined threshold, and that switches to the first correlation peak detection step when the signal strength is less than the predetermined threshold;
A multipath determination step of determining whether or not the positioning signal is affected by a multipath based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection step;
When it is determined in the multipath determination step that the positioning signal is affected by the multipath, the second correlation peak is determined based on the correlation value to be detected in the second correlation peak detection step. A phase control determination step for determining whether the detection step can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control step for instructing to switch to the first correlation peak detection step when it is determined that the phase control determination step cannot continue,
A positioning calculation step of calculating a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detection step or the second correlation peak detection step and calculating a position based on the pseudo distance. .

以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。   Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, each embodiment is merely an example, and those skilled in the art will understand various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like. I will. For convenience of explanation, an apparatus according to an embodiment of the present invention has been described using a functional block diagram, but such an apparatus may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like are included without departing from the spirit of the present invention.

2 高周波処理部
4 衛星捕捉部
6 コリレータ部
8 擬似距離算出部
10 GNSS受信装置
100 GNSS受信装置
102 アンテナ
104 高周波処理部
106 衛星捕捉部
108 切り替え部
110 マルチパス誤差低減部
1102 位相制御追尾処理部
1104 マルチパス低減部
112 切り替え判定部
1122 信号強度レベル判定部
1124 マルチパス判定部
1126 位相制御判定部
1128 タイミング制御部
114 擬似距離算出部
116 測位演算部
118 選択部
2 High Frequency Processing Unit 4 Satellite Acquisition Unit 6 Correlator Unit 8 Pseudo Distance Calculation Unit 10 GNSS Receiver 100 GNSS Receiver 102 Antenna 104 High Frequency Processing Unit 106 Satellite Acquisition Unit 108 Switching Unit 110 Multipath Error Reduction Unit 1102 Phase Control Tracking Processing Unit 1104 Multipath reduction unit 112 Switching determination unit 1122 Signal strength level determination unit 1124 Multipath determination unit 1126 Phase control determination unit 1128 Timing control unit 114 Pseudo distance calculation unit 116 Positioning calculation unit 118 Selection unit

Claims (7)

GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第1の相関ピーク検出部と、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第2の相関ピーク検出部と、
前記測位信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
前記第1の相関ピーク検出部と前記第2の相関ピーク検出部との間で、前記測位信号の入力先を切り替える切り替え部と、
前記切り替え部に対して、前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出部に入力する指示を行い、前記所定の閾値未満である場合に前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力する指示を行う信号強度レベル判定部と、
前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定部と、
該マルチパス判定部により前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出部により検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出部により前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定部と、
該位相制御判定部により継続できないと判定された場合、前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力するように前記切り替え部に指示するタイミング制御部と、
前記第1の相関ピーク検出部又は前記第2の相関ピーク検出部により検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する測位演算部と
を有するGNSS受信装置。
A GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detector for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detector for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal by a multipath error reduction technique;
A signal strength detector for detecting the signal strength of the positioning signal;
A switching unit that switches an input destination of the positioning signal between the first correlation peak detection unit and the second correlation peak detection unit;
The switching unit is instructed to input to the second correlation peak detection unit when the signal intensity is equal to or higher than a predetermined threshold, and when the signal intensity is lower than the predetermined threshold, the positioning signal is transmitted to the first A signal intensity level determination unit that gives an instruction to input to the correlation peak detection unit of
A multipath determination unit that determines whether the positioning signal is affected by a multipath based on a correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit;
Based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection unit when the positioning signal is determined to be affected by the multipath by the multipath determination unit, the second correlation peak A phase control determination unit that determines whether or not the detection unit can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control unit that instructs the switching unit to input the positioning signal to the first correlation peak detection unit when it is determined by the phase control determination unit that it cannot be continued;
A positioning calculation unit that calculates a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detection unit or the second correlation peak detection unit, and calculates a position based on the pseudo distance. GNSS receiver.
請求項1に記載のGNSS受信装置において、
前記第1の相関ピーク検出部は、第1の位相間隔により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出し、
前記第2の相関ピーク検出部は、前記第1の位相間隔よりも狭い第2の位相間隔により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出するGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 1,
The first correlation peak detection unit detects a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal based on a first phase interval;
The second correlation peak detector detects a correlation value peak between the positioning signal and a C / A code replica signal at a second phase interval narrower than the first phase interval. .
請求項1又は2に記載のGNSS受信装置において、
前記測位信号には、直接波と反射波とが含まれ、
前記タイミング制御部は、前記位相制御判定部により前記マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することが所定の時間継続できると判定されない場合、前記反射波の位相が前記直接波に対して90度ずれたタイミングで、前記測位信号を前記第1の相関ピーク検出部に入力するように前記切り替え部に指示するGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 1 or 2,
The positioning signal includes a direct wave and a reflected wave,
The timing control unit determines that the phase control determination unit can continue to detect a correlation value peak between the positioning signal and the C / A code replica signal by the multipath error reduction technique for a predetermined time. If not, a GNSS receiver that instructs the switching unit to input the positioning signal to the first correlation peak detection unit at a timing when the phase of the reflected wave is shifted by 90 degrees with respect to the direct wave.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のGNSS受信装置において、
前記マルチパス判定部は、前記第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to any one of claims 1 to 3,
The multipath determination unit is a GNSS receiver that determines whether the positioning signal is affected by a multipath based on a difference between two correlation values detected by the second correlation peak detection unit.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のGNSS受信装置において、
前記位相制御判定部は、前記第2の相関ピーク検出部により検出される2つ相関値の差の符号が切り替わる回数に基づいて、前記マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出することが所定の時間継続できるかどうかを判定するGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to any one of claims 1 to 3,
Based on the number of times the sign of the difference between the two correlation values detected by the second correlation peak detection unit is switched, the phase control determination unit uses the multipath error reduction technique to detect the positioning signal and the C / A code. A GNSS receiver that determines whether or not a peak of a correlation value with a replica signal can be continued for a predetermined time.
請求項1に記載のGNSS受信装置において、
前記マルチパス誤差低減技術には、ナローコリレータ、アーリレートスロープ、ストロボコリレータ、及びマルチパス推定遅延ロックループのいずれかが含まれるGNSS受信装置。
In the GNSS receiver according to claim 1,
The multipath error reduction technique includes a narrow correlator, an early slope, a strobe correlator, and a multipath estimation delay lock loop.
GNSS衛星から送信される測位信号に基づいて測位演算を行うGNSS受信装置における測位方法であって、
前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第1の相関ピーク検出ステップと、
マルチパス誤差低減技術により前記測位信号とC/Aコードのレプリカ信号との間の相関値のピークを検出する第2の相関ピーク検出ステップと、
前記測位信号の信号強度を検出する信号強度検出ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップと前記第2の相関ピーク検出ステップとの間で、切り替える切り替えステップと、
前記信号強度が所定の閾値以上である場合に前記第2の相関ピーク検出ステップに切り替え、前記所定の閾値未満である場合に前記第1の相関ピーク検出ステップ切り替える信号強度レベル判定ステップと、
前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定するマルチパス判定ステップと、
該マルチパス判定ステップにより前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判定された場合に、前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出されるべき相関値に基づいて、前記第2の相関ピーク検出ステップにより前記相関値のピークを検出することが継続できるかどうかを判定する位相制御判定ステップと、
該位相制御判定ステップにより継続できないと判定された場合、前記第1の相関ピーク検出ステップに切り替える指示を行うタイミング制御ステップと、
前記第1の相関ピーク検出ステップ又は前記第2の相関ピーク検出ステップにより検出された相関ピークに基づいて、擬似距離を算出し、該擬似距離に基づいて、位置を算出する測位演算ステップと
を有する測位方法。
A positioning method in a GNSS receiver that performs a positioning operation based on a positioning signal transmitted from a GNSS satellite,
A first correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and a C / A code replica signal;
A second correlation peak detecting step for detecting a peak of a correlation value between the positioning signal and the C / A code replica signal by a multipath error reduction technique;
A signal strength detection step of detecting a signal strength of the positioning signal;
A switching step of switching between the first correlation peak detection step and the second correlation peak detection step;
A signal strength level determination step that switches to the second correlation peak detection step when the signal strength is equal to or greater than a predetermined threshold, and that switches to the first correlation peak detection step when the signal strength is less than the predetermined threshold;
A multipath determination step of determining whether or not the positioning signal is affected by a multipath based on the correlation value to be detected by the second correlation peak detection step;
When it is determined in the multipath determination step that the positioning signal is affected by the multipath, the second correlation peak is determined based on the correlation value to be detected in the second correlation peak detection step. A phase control determination step for determining whether the detection step can continue to detect the peak of the correlation value;
A timing control step for instructing to switch to the first correlation peak detection step when it is determined that the phase control determination step cannot continue,
A positioning calculation step of calculating a pseudo distance based on the correlation peak detected by the first correlation peak detection step or the second correlation peak detection step and calculating a position based on the pseudo distance. Positioning method.
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